СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНЫХ НАРУШЕНИЙ У БОЛЬНЫХ С НАРУШЕНИЯМИ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА Российский патент 2015 года по МПК A61B8/06 

Изобретение относится к медицине, а именно к эндокринологии и диабетологии, и предназначено для выявления микроциркуляторных нарушений у больных с нарушениями углеводного обмена.

Нарушения углеводного обмена встречаются при широком спектре заболеваний. Наиболее значимым из них является сахарный диабет (СД). Социальная, экономическая и медицинская значимость сахарного диабета обусловлена его распространенностью и высокой частотой развития инвалидизирующих и снижающих качество жизни осложнений. При этом объективных инструментальных методов ранней диагностики СД и его осложнений на данный момент не существует. Основной мишенью при СД являются макро- и микрососуды; развитию таких осложнений сахарного диабета, как диабетическая ретинопатия, хроническая почечная недостаточность, диабетическая стопа, ишемия миокарда и головного мозга, предшествуют системные микроциркуляторные нарушения. Выявление таких нарушений может быть использовано в качестве раннего маркера развития осложнений.

Известен способ диагностики ранних стадий микроциркуляторных нарушений сетчатки (диабетической ретинопатии), характеризующийся тем, что проводят цветовое допплеровское картирование глазной артерии и центральной артерии сетчатки при нормогликемии и гипергликемии с градиентом гликемии не менее 8 ммоль/л: определяют объемную скорость кровотока и индекс резистентности сосудов. Исследование проводят на фоне одинакового артериального давления (АД) и внутриглазного давления. У пациентов с СД 1 типа в глазной артерии при увеличении объемной скорости кровотока не менее 68% и снижении индекса резистентности более 10,4% и в центральной артерии сетчатки (ЦАС) при увеличении объемной скорости не менее 82% со снижением индекса резистентности на 7,8% и более диагностируют ранние стадии диабетической ретинопатии. У пациентов с СД 2 типа в глазной артерии при увеличении объемной скорости кровотока не менее 56% со снижением индекса резистентности на 10,13% и более, а также в ЦАС на фоне увеличения объемной скорости не менее 53% со снижением индекса резистентности на 16,09% и более диагностируют ранние стадии диабетической ретинопатии (Патент РФ №2402272). Недостатком этого способа является непригодность его использования для оценки системной микроциркуляции и ранней диагностики других микроциркуляторных нарушений при СД.

Наиболее близким является способ прогнозирования трофических нарушений мягких тканей нижней конечности больных сахарным диабетом, включающий проведение неконтактной термографии. Способ заключается в том, что проводят прицельное исследование участков критической функциональной нагрузки и компрессии путем термографического сканирования до и после ортостатической и/или маршевой нагрузки с использованием ортопедических приспособлений и/или обуви в течение 8-10 мин. Определяют характер изменения термоактивности и время ее восстановления в данном участке до исходного уровня. При повышении термоактивности выше исходного уровня и сохранении ее более 3 мин состояние локальной микроциркуляции оценивают как нарушенное и прогнозируют трофические нарушения в виде мацерации, гиперкератоза и изъявлений, а при снижении термоактивности ниже исходного уровня и времени ее восстановления более 5 мин состояние локальной микроциркуляции оценивают как критическую ишемию и прогнозируют трофические нарушения в виде некрозов (Патент РФ №2128941). Недостатком данного способа является оценка микроциркуляции по косвенному признаку (температура кожных покровов) и изучение микроциркуляции только на нижних конечностях, что не дает возможности делать заключение о системном состоянии микрососудов. Кроме того, микроциркуляторные изменения на верхних конечностях могут выявляться раньше, чем на нижних.

Задачей изобретения является создание прямого способа выявления системных микроциркуляторных нарушений у пациентов с нарушениями углеводного обмена на основании несложных и доступных диагностических проб и измерений показателей микроциркуляции, а также повышение точности и достоверности измерений.

Для решения поставленной задачи оценка кожной микроциркуляции проводится методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ), кровоток регистрируется как на нижних, так и на верхних конечностях с использованием проб с комбинированным функциональным воздействием.

Техническим результатом является возможность объективной инструментальной оценки состояния кожной микроциркуляции у пациентов с нарушениями углеводного обмена. Использование комбинированных функциональных проб задействует наибольшее количество регуляторных механизмов, что позволяет получать достоверную информацию о микроциркуляции у пациентов данной категории. При этом пробы остаются комфортными для пациента. Переведение значений показателя микроциркуляции - индекса микроциркуляции из абсолютных в относительные позволяет снизить разброс получаемых данных, повысить точность измерений и чувствительность метода.

Сущность изобретения заключается в том, что пациентам с нарушениями углеводного обмена проводят исследование кожной микроциркуляции крови методом ЛДФ с использованием комбинированных функциональных проб: постурально-тепловой на ноге и постурально-тепловой на руке. Пробы могут выполняться как на правых, так и на левых конечностях при условии отсутствия поражения магистральных сосудов и нервов конечности. Выбор правой либо левой стороны, на которой производят измерения, не принципиален, поскольку исследование проводят для выявления системных нарушений микроциркуляции. Исследуемый показатель - индекс микроциркуляции.

Для пробы на ногах рассчитывают среднее значение базовой микроциркуляции I_b1 с 10 по 110 секунду. Для проб на руках также рассчитывают среднее значение базовой микроциркуляции I_b2 с 10 по 110 секунду. Затем для каждой из проб вычленяют показатели индекса микроциркуляции в оптимальные временные интервалы проб: с 310 по 410 секунду при пробе на ноге и с 370 по 470 - при пробе на руке; и при помощи несложных расчетов, производимых в программе Microsoft Excel, получают средние значения относительного показателя микроциркуляции во время функционального воздействия - I_rel1, I_rel2, для ноги и руки соответственно. Если значение хотя бы одного из этих показателей ниже нормы (I_rel1<3,7 для ноги; I_rel2<3,5 для руки), делают вывод о наличии у обследуемого микроциркуляторных нарушений.

Способ осуществляется следующим образом.

По возможности за 3-4 суток до проведения измерений обследуемому отменяют прием препаратов, влияющих на микроциркуляцию (гиполипидемические, гипотонические - блокаторы кальциевых каналов и др.). Запрещается прием пищи, курение за несколько часов до исследования.

Все диагностические обследования проводят при температуре в помещении 21-24 C°. Обследуемый в течение 15 минут до исследования должен находиться в спокойном состоянии.

Описания методик проведения проб приведены для приборов типа ЛАКК-02, однако измерения могут быть проведены на любом приборе, действие которого основано на методе ЛДФ, при наличии нагревательного элемента с возможностью регулировки уровня температуры. Пробы могут выполняться как на правых, так и на левых конечностях при условии отсутствия поражения магистральных сосудов и нервов конечности, которые, в свою очередь, могут оказывать одностороннее влияние на регистрируемые показатели микроциркуляции. В тексте приведены описания проб на правой ноге и правой руке, пробы на левой ноге и руке выполняются аналогичным образом.

Сначала проводится постурально-тепловая проба на ноге:

Обследуемый принимает положение лежа на спине. На тыльной поверхности правой стопы к коже (по проекции срединной линии стопы, на 6-8 см дистальнее межлодыжковой линии) фиксируют датчик прибора с нагревательным элементом.

Затем по прошествии 2 минут проводят регистрацию базового уровня индекса микроциркуляции в течение 120 секунд. После этого включают нагрев нагревательного элемента и оставшееся время исследования температуру поддерживают на уровне 42±1°C до конца пробы. С момента включения нагрева значения индекса микроциркуляции регистрируют в течение 180 секунд. На 300 секунде обследуемый принимает сидячее положение, ставит ноги на пол. На 420 секунде обследуемый принимает исходное положение лежа на спине и на 600 секунде запись прекращают. Нагрев выключают. Запись сохраняют в компьютере, датчики снимают с обследуемого.

После пятиминутного перерыва приступают к выполнению постурально-тепловой пробы на руке.

Обследуемый находится в сидячем положении, руки кладет на горизонтальную поверхность перед собой ладонями вниз таким образом, что предплечья находятся на уровне сердца. Датчик и нагревательный элемент устанавливают на тыльной поверхности кисти руки на 4 см дистальнее лучезапястного сустава по проекции третьей пястной кости.

В течение 120 секунд проводят регистрацию базового уровня индекса микроциркуляции. На 120 секунде включают нагрев, температуру поддерживают на уровне 42±1°C до конца пробы. С момента включения нагрева проводят регистрацию индекса микроциркуляции в течение 180 секунд без изменений положения обследуемого. На 300 секунде обследуемый, продолжая опираться локтями на горизонтальную поверхность, поднимает предплечья вверх, на 360 секунде обследуемый полностью опускает руки вниз, чтобы они свисали параллельно туловищу на 120 секунд. На 480 секунде обследуемый возвращает руки на горизонтальную поверхность в исходное положение. На 660 секунде регистрацию прекращают. Нагрев выключают. Полученные данные сохраняют в компьютере, датчики снимают с обследуемого.

После сохранения результатов получают две зависимости уровня микроциркуляции от времени для пробы на ногах и руках: I_m1(t) и I_m2(t) соответственно. Число значений показателя микроциркуляции, получаемых за одну секунду, зависит от характеристик прибора, на котором проводят измерения.

Все полученные значения индекса микроциркуляции перемещают в программу Microsoft Excel для произведения необходимых расчетов. Показатели рассчитывают следующим образом:

,

где

I_m1i - значение индекса микроциркуляции в момент текущего измерения для пробы на ноге;

N₁₀, N₁₁₀ - числовое значение, отражающее количество измерений, произведенных по 10 и 110 секунду пробы соответственно, которое вычисляют по формуле N_t=t*ν, где t - время от начала пробы в секундах, a ν - количество измерений в секунду (для комплекса ЛАКК-02 ν=20 изм./с). Таким образом, разница N₁₁₀-N₁₀ - это количество измерений, полученных с 10 по 110 секунду;

I_b1 - среднее значение базовой микроциркуляции для ноги.

Таким образом рассчитывают среднее значение базовой микроциркуляции для ноги. Аналогично производят расчет данного показателя для руки:

,

где

I_m2i - значение индекса микроциркуляции в момент текущего измерения для пробы на руке;

N₁₀, N₁₁₀ - числовое значение, отражающее количество измерений, произведенных по 10 и 110 секунду пробы соответственно, которое вычисляют по формуле N_t=t*ν, где t - время от начала пробы в секундах, а ν - количество измерений в секунду (для комплекса ЛАКК-02 ν=20 изм./с). Таким образом, разница N₁₁₀-N₁₀ - это количество измерений, полученных с 10 по 110 секунду.

I_b2 - среднее значение базовой микроциркуляции для руки.

Далее рассчитывают среднее значение относительного показателя микроциркуляции во время функционального воздействия на ноге:

,

где

I_m1i - значение индекса микроциркуляции в момент текущего измерения для пробы на ноге;

N₃₁₀, N₄₁₀ - числовое значение, отражающее количество измерений, произведенных по 310 и 410 секунду пробы соответственно, которое вычисляют по формуле N_t=t*ν, где t - время от начала пробы в секундах, a ν - количество измерений в секунду (для комплекса ЛАКК-02 ν=20 изм./с). Таким образом, разница N₄₁₀-N₃₁₀ - это количество измерений, полученных с 310 по 410 секунду;

I_b1 - среднее значение базовой микроциркуляции для ноги;

I_rel1 - среднее значение относительного показателя микроциркуляции во время функционального воздействия на ноге.

Аналогично производят расчет среднего значения относительного показателя микроциркуляции во время функционального воздействия на руке:

,

где

I_m2i - значение индекса микроциркуляции в момент текущего измерения для пробы на руке;

N₃₇₀, N₄₇₀ - числовое значение, отражающее количество измерений, произведенных по 370 и 470 секунду пробы соответственно, которое вычисляют по формуле N_t=t*ν, где t - время от начала пробы в секундах, а ν - количество измерений в секунду (для комплекса ЛАКК-02 ν=20 изм./с). Таким образом, разница N₄₇₀-N₃₇₀ - это количество измерений, полученных с 370 по 470 секунду;

I_b2 - среднее значение базовой микроциркуляции для руки;

I_rel2 - среднее значение относительного показателя микроциркуляции во время функционального воздействия на руке.

Показатели, полученные в выбранные временные интервалы проб - с 310 по 410 секунду пробы для ноги и с 370 по 470 секунду пробы для руки, наиболее полно отражают имеющиеся микроциркуляторные нарушения, так как в эти временные периоды при комбинации теплового и постурального воздействия задействуется наибольшее количество регуляторных механизмов.

Если значение хотя бы одного из 2 показателей I_rel1, I_rel2 ниже нормы (I_rel1<3,7 для ног; I_rel2<3,5 для рук), то делают вывод о наличии у обследуемого микроциркуляторных нарушений.

Пример 1. Больная А., 65 лет, сахарный диабет 2 типа, диабетическая препролиферативная ретинопатия обоих глаз. Стаж заболевания 15 лет. Пациентка была обследована вышеописанным способом. По результатам проведения постурально-тепловых проб на ноге и руке и расчета индексов I_rel согласно приведенным формулам было выявлено недостаточное увеличение кровотока в ответ на функциональное воздействие: I_rel1=1,6, I_rel2=2,7 (норма I_rel1<3,7 для ноги; I_rel2<3,5 для руки). Сделан вывод о наличии микроциркуляторных нарушений (Фиг.1). Прицельное сканирование нижних конечностей с использованием стационарного термографа до и после выполнения маршевой пробы подтвердило наличие у пациентки микроциркуляторных нарушений, которые проявлялись снижением термоактивности после маршевой нагрузки и увеличенным временем восстановления до исходного значения.

Пример 2. Больной Б., 23 года, сахарный диабет 1 типа, стаж заболевания 7 лет. Пациент был обследован вышеописанным способом. По результатам проведения проб и расчета индексов I_rel сделан вывод об отсутствии микроциркуляторных нарушений, т.к. значения показателей I_rel1=4,4, I_rel2=4,3 находились в пределах нормы (I_rel1<3,7 для ноги; I_rel2<3,5 для руки) (Фиг.2). Прицельное сканирование нижних конечностей с использованием стационарного термографа до и после выполнения маршевой пробы не выявило у пациента микроциркуляторных нарушений: после выполнении маршевой пробы наблюдалось незначительное увеличение термоактивности, которое вернулось к исходным значениям в течение 2 минут.

Способ прост, позволяет непосредственно выявить системные микроциркуляторные нарушения у пациентов с нарушениями углеводного обмена на основании несложных и доступных диагностических проб и измерений показателей микроциркуляции; использование комбинированных функциональных проб задействует наибольшее количество регуляторных механизмов, что позволяет получать достоверную информацию о микроциркуляции у пациентов данной категории, при этом пробы остаются комфортными для пациента; переведение значений индекса микроциркуляции из абсолютных значений в относительные позволяет снизить разброс получаемых данных, повысить точность измерений и чувствительность метода.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к эндокринологии. Оценку микроциркуляции проводят методом лазерной допплеровской флоуметрии с использованием комбинированных функциональных проб - постурально-тепловой на ноге и постурально-тепловой на руке. Регистрируют индекс микроциркуляции в течение обеих проб. Полученные данные сохраняют. Для проб на ноге и руке рассчитывают среднее значение базового уровня микроциркуляции с 10 по 110 секунду по приведенным формулам. Далее рассчитывают среднее значение относительного показателя микроциркуляции I_rel1 и I_rel2 во время функционального воздействия на ноге по приведенным формулам. Если значение хотя бы одного из двух показателей I_rel1, I_rel2 ниже нормы - I_rel1<3,7; I_rel2<3,5, то делают вывод о наличии у обследуемого микроциркуляторных нарушений. Способ точен, прост, позволяет непосредственно выявить системные микроциркуляторные нарушения у пациентов с нарушениями углеводного обмена на основании доступных диагностических проб и измерений показателей микроциркуляции; использование комбинированных функциональных проб задействует наибольшее количество регуляторных механизмов, что позволяет получать достоверную информацию о микроциркуляции у пациентов данной категории. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

1. Способ выявления микроциркуляторных нарушений в конечностях у больных с нарушениями углеводного обмена, заключающийся в том, что проводят оценку уровня кожной микроциркуляции крови с функциональными пробами, отличающийся тем, что оценку микроциркуляции проводят методом лазерной допплеровской флоуметрии с использованием комбинированных функциональных проб - постурально-тепловой на ноге, обследуемый принимает положение лежа на спине, датчик с нагревательным элементом устанавливают на тыльной поверхности правой стопы на 6-8 см дистальнее межлодыжковой линии по проекции срединной линии стопы, в течение 120 секунд проводят регистрацию базового уровня индекса микроциркуляции, на 120 секунде включают нагрев, температуру поддерживают на уровне 42±1°С до конца пробы, с момента включения нагрева значения индекса микроциркуляции регистрируют в течение 180 секунд без изменений положения обследуемого, на 300 секунде обследуемый принимает сидячее положение, ставит ноги на пол, на 420 секунде обследуемый принимает исходное положение лежа на спине и на 600 секунде запись прекращают; полученные данные сохраняют и рассчитывают среднее значение базового уровня микроциркуляции с 10 по 110 секунду по формуле:

где I_m1i - значение индекса микроциркуляции в момент текущего измерения для пробы на ноге; N₁₀, N₁₁₀ - числовое значение, отражающее количество измерений, произведенных по 10 и 110 секунду пробы соответственно, которое вычисляют по формуле N_t=t*v, где t - время от начала пробы в секундах, a v - количество измерений в секунду; I_b1 - среднее значение базовой микроциркуляции для ноги; и
далее рассчитывают среднее значение относительного показателя микроциркуляции во время функционального воздействия на ноге по формуле:

где I_m1i - значение индекса микроциркуляции в момент текущего измерения для пробы на ноге; Ν₃₁₀, Ν₄₁₀ - числовое значение, отражающее количество измерений, произведенных по 310 и 410 секунду пробы соответственно, которое вычисляют по формуле N_t=t*v, где t - время от начала пробы в секундах, a v - количество измерений в секунду;
I_b1 - среднее значение базовой микроциркуляции для ноги; I_rel1 - среднее значение относительного показателя микроциркуляции во время функционального воздействия на ноге; и если значение показателя I_rel1<3,7, то делают вывод о наличии у обследуемого микроциркуляторных нарушений.

2. Способ выявления микроциркуляторных нарушений в конечностях у больных с нарушениями углеводного обмена, заключающийся в том, что проводят оценку уровня кожной микроциркуляции крови с функциональными пробами, отличающийся тем, что оценку микроциркуляции проводят методом лазерной допплеровской флоуметрии с использованием комбинированных функциональных проб - постурально-тепловой на руке: обследуемый принимает сидячее положение, руки кладет на горизонтальную поверхность перед собой ладонями вниз таким образом, что предплечья находятся на уровне сердца, датчик и нагревательный элемент устанавливают на тыльной поверхности кисти руки на 4 см дистальнее лучезапястного сустава по проекции третьей пястной кости, в течение 120 секунд проводят регистрацию базового уровня индекса микроциркуляции, на 120 секунде включают нагрев, температуру поддерживают на уровне 42±1°С до конца пробы, с момента включения нагрева проводят регистрацию индекса микроциркуляции в течение 180 секунд без изменений положения обследуемого, на 300 секунде обследуемый, продолжая опираться локтями на горизонтальную поверхность, поднимает предплечья вверх, на 360 секунде обследуемый полностью опускает руки вниз так, чтобы они свисали параллельно туловищу, на 120 секунд; на 480 секунде обследуемый возвращает руки на горизонтальную поверхность в исходное положение, на 660 секунде регистрацию прекращают; полученные данные сохраняют и рассчитывают среднее значение базового уровня микроциркуляции с 10 по 110 секунду по формуле:

где I_m2i - значение индекса микроциркуляции в момент текущего измерения для пробы на руке; Ν₁₀, Ν₁₁₀ - числовое значение, отражающее количество измерений, произведенных по 10 и 110 секунду пробы соответственно, которое вычисляют по формуле N_t=t*v, где t - время от начала пробы в секундах, a v - количество измерений в секунду; I_b2 - среднее значение базовой микроциркуляции для руки;
и рассчитывают среднее значение показателя с 370 по 470 секунду при пробе на руке по формуле:

где I_m2i - значение индекса микроциркуляции в момент текущего измерения для пробы на руке; N₃₇₀, N₄₇₀ - числовое значение, отражающее количество измерений, произведенных по 370 и 470 секунду пробы соответственно, которое вычисляют по формуле N_t=t*v, где t - время от начала пробы в секундах, a v - количество измерений в секунду; I_b2 - среднее значение базовой микроциркуляции для руки; I_rel2 - среднее значение относительного показателя микроциркуляции во время функционального воздействия на руке; и если значение показателя I_rel2<3,5, то делают вывод о наличии у обследуемого микроциркуляторных нарушений.