Способ прогнозирования развития отека легких у пациентов с инфарктом миокарда Российский патент 2019 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в кардиологии.

Известен способ прогнозирования развития осложнений у больных инфарктом миокарда путем подсчета лейкоцитарной формулы в окрашенных мазках крови и по соотношению гранулоцитов и агранулоцитов судят о реактивности организма. При величине этого соотношения более 4,0 прогнозируют развитие осложнений течения инфаркта миокарда в виде развития отека легких, кардиогенного шока или летального исхода. Но данный способ трудоемкий, требует специальных красителей и время для окрашивания форменных элементов крови. Кроме того, он неспецифичен и не позволяет начать превентивное лечение для предупреждения развития конкретного осложнения. (Справочник лабораторные методы исследования в клинике. Под редакцией профессора В.В. Меньшикова, Москва «Медицина» 1987, С. 106-107, 111-112, 124).

Известен способ прогнозирования осложнений при остром инфаркте миокарда, заключающийся в том, что у пациента в первый день течения острого инфаркта миокарда берут кровь, затем выделяют из нее тромбоциты, к которым добавляют антиген из некротической кардиальной ткани, а после проведения реакции тромболизиса оценивают величину повреждения тромбоцитов. Если эта величина выше 14%, то риск развития осложнений считается высоким. Однако данный метод сложен для применения, особенно в условиях неотложной помощи: для выделения тромбоцитов в нативном виде необходимы дорогостоящие оборудование и реактивы, этот процесс занимает продолжительное время; для получения антигена из некротизированной кардиальной ткани также требуется сложное оборудование, подготовленный специалист, а для постановки дальнейшей реакции тромболизиса требуются стандартизированные условия и дополнительное время. (Патент №1388807 СССР, МПК G01N 33/49 (Способ прогнозирования осложнений при остром инфаркте миокарда)/ М.М. Миррахимов и др.; заявитель и патентообладатель Киргизский научно-исследовательский, институт кардиологии; заявка №3734043 от 27.04.1984; опубликовано 15.04.1988. Бюл. №14).

Известно, что водой представлена основная составляющая часть всех систем живых организмов, в том числе человека. Все физико-химические реакции обмена веществ происходят только в водной среде. По своей структуре она неоднородна и выделяют свободную и связанную фракции воды. Их выделяют не только из-за различий в физико-химических свойствах, но и из-за разных физиологических функций. (Аксенов С.И. Связанная вода в дисперсных системах // Состояние воды в биологических системах. - 1980. - №57. - С. 46-74.; Бычков С.М., Кузьмина С.А.; Действие протеогликанов на эритроциты в циркулирующей крови // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1993. - №3. с. 240-242. Горизонтов П.Д., Белоусов О.И., Федотова М.И. Стресс и система крови. М.: Медицина, 1983. - 239 с.). Количество структурированной фракции воды имеет большое значение функционирование молекул биологически активных веществ, в том числе изменяя конфигурацию белков и упорядочивая их третичную и четвертичную структуры (Жуковский А.Л., Ровнов Н.В., Сорвин С.В., Петров Л.Н., Вукс Е.М. Изменение конформации белков в водных растворах гетерофункциональных неэлектролитов // Биофизика. - 1999. - Т. 44, вып. 3. - С. 407-411).

Одним из механизмов ответной реакции организма на внешнее воздействие является феномен адаптивной стабилизации структур. В основе этого процесса лежит механизм накопления белков семейства HSP70, то есть белков теплового шока. Эти белки обладают уникальной способностью дезагрегировать или ренатурировать поврежденные клеточные структуры. В случае длительного или чрезвычайно сильного воздействия повреждающего фактора содержание стресс-белков снижается (Меерсон Ф.З. «Защита сердца от ишемических повреждений: роль стресс-лимитирующих систем и стабилизации структур миокарда», «Российский кардиологический журнал», 2001, №5(31), с. 49-59). Изменения соотношений свободной и связанной фракций воды в компонентах крови являются отражением процессов, происходящих в клетках органов и межклеточной среде в результате патологического процесса.

Способ основан на свойстве воды увеличиваться в объеме при замораживании (кристаллизации) и различных свойствах свободной и связанной фракций воды в этом процессе. Свободная фракция воды кристаллизуется при температуре несколько ниже 0°С, а связанная с биомакромолекулами фракция воды начинает кристаллизоваться при температуре ниже -20°С.

Технический результат предлагаемого изобретения состоит в прогнозировании развития отека легких у больных инфарктом миокарда.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что с помощью определения содержания связанной воды в эритроцитарной массе крови пациента и расчета Кгидратации эритроцитарной массы прогнозируют развитие отека легких у пациентов с острым инфарктом миокарда.

Способ осуществляется следующим образом.

В эритроцитарной массе определяют содержание свободной и связанной воды дилатометрическим способом в модификации Н.Ф. Фаращука (авт. св. №1544381). В основе этого способа лежит свойство кристаллизации воды, которое сопровождается увеличением ее объема. В биологических жидкостях вода представлена свободной и связанной фракциями. При замораживании свободная фракция переходит в кристаллическое состояние при температуре несколько ниже 0°С, в то время как связанная фракция кристаллизуется при температуре ниже -20°С. Это свойство позволяет рассчитать и оценить объем каждой из водных фракций. Для осуществления способа необходим следующий комплект оборудования: центрифуга, морозильная камера, сушильный шкаф, аналитические весы, микроскоп медицинский учебный МИКМЕД-5У, дилатометрическое устройство для измерения объема жидкости до вымораживания и после него, устройство для отбора проб жидких тканей, описанное в патенте №1710000.

У пациентов с острым инфарктом миокарда с подозрением на развивающийся отек легких при поступлении производят забор 4 мл венозной крови в сухую стеклянную пробирку с 2 каплями раствора гепарина. Полученную кровь центрифугируют до отделения плазмы эритроцитарной массы. После этого с помощью автоматизированной пипетки удаляют отделившуюся плазму от эритроцитарной массы, которую с помощью устройства для взятия проб биологических жидкостей набирают в капилляр. В результате возвратно-поступательного перемещения ролика вдоль эластичной трубки, закрепленной в донной части кожуха эритроцитарная масса заполняет капилляр. Используют капилляр Панченко, потому что его деления через 1 мм совпадают с таковыми в отсчетной шкале микроскопа, что позволяет с точностью до 0,05 мм регистрировать объем жидкости. Эритроцитарную массу набирают до уровня высоты столба 90-92 мм, чтобы увеличенный в процессе кристаллизации воды объем жидкости оставался в пределах шкалы. Капилляр с образцами компонентов крови закрепляют в металлическом держателе и зажимают винтом на верхней площадке. После этого через отверстие в винте пропускают металлический зонд, имеющий строго поперечный нижний срез, не достигая уровня биологических жидкостей. С помощью микроскопа медицинского учебного МИКМЕД-5У регистрируют исходный объем жидкости. После этого дилатометрическое устройство в собранном виде погружают в морозильную камеру с постоянной температурой -10°С на 20 минут. Затем устройство вынимают и с помощью металлического зонда, продвигаемого в капилляр до упора, фиксируют объем эритроцитарной массы после замерзания (кристаллизации) свободной фракции воды и регистрируют его при помощи микроскоп медицинского учебного МИКМЕД-5У. Взвешивают кусочек металлической фольги размером 3 см*3 см. После этого зонд извлекают из капилляра, который освобождают из держателя, а эритроцитарную массу выливают на предварительно взвешенный кусочек металлической фольги, взвешивают на любых аналитических весах с точностью до 0,0001 г и высушивают в сушильном шкафу при 100°С в течение 40 минут с последующей регистрацией массы сухого остатка.

Содержание общей воды рассчитывают по формуле:

m_{ф+Эр.массы} - масса взвешенного кусочка металлической фольги и эритроцитарной массы,

^m _{Ф+сух.остаток} - масса взвешенного кусочка металлической фольги и сухого остатка,

m_ф - масса взвешенного кусочка металлической фольги.

Содержание свободной фракции воды рассчитывают по формуле:

V1 - исходный объем жидкости;

V2 - объем жидкости после кристаллизации свободной фракции воды;

K - коэффициент сжатия эритроцитарной массы при охлаждении от комнатной температуры до температуры кристаллизации (0°С), установленный опытным путем.

Содержание связанной фракции воды рассчитывают по формуле;

- содержание общей воды,

- содержание свободной фракции воды.

Рассчитывают коэффициент гидратации эритроцитарной массы по следующей формуле:

, где С1 - содержание связанной фракции воды, С2 - содержание свободной фракции воды.

И делают вывод: если у пациентов с острым инфарктом миокарда содержание связанной фракции воды ≤22,12%, а Кгидратации ≤0,55, то прогнозируют развитие отека легких в течение первых суток; если у пациентов с инфарктом миокарда определяют содержание связанной фракции воды от 25,8% до 27,8%, а Кгидратации от 0,68 до 0,74, то прогнозируют неосложненное течение инфаркта миокарда.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Пациентка С., 68 лет, поступила в клинику 17.07.2018 г. с жалобами на интенсивную боль в области сердца с иррадиацией в левое плечо, шею, на чувство нехватки воздуха, усиливающееся в положении лежа, выраженную общую слабость.

В анамнезе: артериальная гипертензия, постоянно принимает лозартан 50 мг 2 раза в день, бисопролол 2,5 мг утром и кардиомагнил 75 мг на ночь. Вышеописанные жалобы раньше не беспокоили и возникли около 14 часов назад,, самостоятельно принимала НПВС, корвалол,, валидол, глицин - без улучшения, вызвала СМП. Была оказана медицинская помощь и пациентка доставлена в клинику.

Объективно: Рост: 168 см, вес: 74 кг, ИМТ=26,22 кг/м². АД=135/80 мм рт. ст., ЧСС=84 в мин, ЧДД=18-20 в мин. SpO2=98-99%. Кожные покровы телесные, умеренной влажности. Периферических отеков не выявлено. Дыхание над всей поверхностью легких везикулярное, несколько ослаблено в нижних отделах, хрипов нет. Тоны сердца ритмичные, приглушены. Живот мягкий, безболезненный при пальпации. Стул и диурез в норме.

Изменений в общем анализе крови и общем анализе мочи не выявлено.

Биохимический анализ крови: АЛТ=62 ЕД/л, АСТ=108 ЕД/л, ЛДГ=800, КФК=2418 ЕД/л, КФК-МВ=132 ЕД/л, холестерин=9,2 ммоль/л, креатинин=87 мкмоль/л, мочевина=5,2 ммоль/л, общий белок=73 г/л, глюкоза крови=7,1 ммоль/л.

Рентген органов грудной клетки - без видимой инфильтрации. Корни легких несколько расширены.

Электрокардиограмма: ритм синусовый, ЧСС=80 в мин, э.о.с. не отклонена. Динамика течения острого передне-бокового инфаркта миокарда левого желудочка с элевацией сегмента ST. Патологический зубец Q_V2-V5.

У пациентки взята венозная кровь для исследования. Выявлены следующие изменения:

Полученные данные расценивают как критерий высокого риска развития острой левожелудочковой недостаточности в виде отека легких.

В течение 1,5 часов пребывания в стационаре у пациентки развился альвеолярный отек легких, который был купирован. На фоне проводимой терапии состояние пациентки улучшилось и она выписана для дальнейшего амбулаторного наблюдения.

Пример 2.

Пациент Т., 54 года, поступил в клинику 4.09.2018 г. с жалобами на интенсивную боль за грудиной с иррадиацией в эпигастральную область, на чувство нехватки воздуха, выраженную общую слабость.

В анамнезе: эпизодически отмечал повышение артериального давления до 160/90 мм рт. ст. на фоне эмоционального и физического стресса, принимал каптоприл (обычное артериальное давление 135-140/85 мм рт. ст.). Вышеописанные жалобы возникли около 10 часов назад, самостоятельно принимал валидол, наружно - диклофенак - без улучшения, вызвал СМП. Была оказана медицинская помощь. Пациент доставлен в клинику.

Объективно: Рост: 189 см, вес: 106 кг, ИМТ=29,67 кг/м². АД=145/90 мм рт. ст., ЧСС=58 в мин, ЧДД=18-20 в мин. SpO2=98%. Кожные покровы телесные, умеренной влажности. Периферических отеков не выявлено. Дыхание над всей поверхностью легких везикулярное, ослаблено в нижних отделах, хрипов нет. Тоны сердца ритмичные, приглушены. Живот мягкий, безболезненный при пальпации. Стул и диурез в норме.

Изменений в общем анализе крови и общем анализе мочи не выявлено.

Биохимический анализ крови: АЛТ=56 ЕД/л, АСТ=112 ЕД/л, ЛДГ=643, КФК=2128 ЕД/л, КФК-МВ=116 ЕД/л, холестерин=8,7 ммоль/л, креатинин=82 мкмоль/л, мочевина=5,8 ммоль/л, общий белок=84 г/л, глюкоза крови=6,9 ммоль/л.

Рентген органов грудной клетки - без видимой инфильтрации. Корни легких расширены. Тень сердца - расширено влево.

Электрокардиограмма: синусовая брадикардия, ЧСС=56-58 в мин, э.о.с. отклонена влево. Динамика течения острого нижнего инфаркта миокарда левого желудочка. Патологический зубец Q в III и aVF.

У пациента взята венозная кровь для исследования. Выявлены следующие изменения:

Полученные данные расценивают как критерий высокого риска развития острой левожелудочковой недостаточности в виде отека легких.

Через 11 часов 45 минут пребывания в стационаре у пациента развился альвеолярный отек легких, который был успешно купирован. На фоне проводимой терапии состояние пациента улучшилось и он выписан под наблюдение кардиолога по месту жительства.

Пример 3.

Пациент М., 59 лет, поступил в клинику 2.09.2018 г. с жалобами на интенсивную давящую боль за грудиной с иррадиацией в шею, нижнюю челюсть, на чувство нехватки воздуха, усиливающееся в положении лежа, выраженную общую слабость.

В анамнезе: артериальная гипертензия, периодически при высоком артериальном давлении принимает капотен, лизиноприл. За медицинской помощью не обращался.

Накануне пациент отмечает интенсивный физический труд («копал картофель»). Вышеописанные жалобы раньше не беспокоили и возникли около 17 часов назад, самостоятельно принимал валидол, настойку валерианы, пустырника, боярышника - без значительного улучшения, родственники вызвали СМП. Была оказана медицинская помощь и пациент доставлен в клинику.

Объективно: Рост: 179 см, вес: 94 кг, ИМТ=29,34 кг/м². АД=150/90 мм рт. ст., ЧСС=96 в мин, ЧДД=18-20 в мин. SpO2=98-99%. Кожные покровы телесные, умеренной влажности. Периферических отеков не выявлено. Дыхание над всей поверхностью легких везикулярное, хрипов нет. Тоны сердца ритмичные, приглушены. Живот мягкий, безболезненный при пальпации. Стул и диурез в норме.

Изменений в общем анализе крови и общем анализе мочи не выявлено.

Биохимический анализ крови: АЛТ=56 ЕД/л, АСТ=102 ЕД/л, ЛДГ=853, КФК=2326 ЕД/л, КФК-МВ=118 ЕД/л, холестерин=7,4 ммоль/л, креатинин=76 мкмоль/л, мочевина=4,2 ммоль/л, общий белок=81 г/л, глюкоза крови=6,9 ммоль/л.

Рентген органов грудной клетки - без видимой инфильтрации. Корни легких несколько расширены.

Электрокардиограмма: синусовая тахикардия, ЧСС=96 в мин, э.о.с. не отклонена. Динамика течения острого передне-перегородочного инфаркта миокарда левого желудочка. Патологический зубец Q_V1-V4.

У пациента взята венозная кровь для исследования. Выявлены следующие изменения:

Полученные данные свидетельствуют об адекватной активизации адаптационных механизмов у данного пациента и низком риске развития отека легких.

В течение 14 койко-дней пребывания в стационаре на фоне проводимой терапии состояние пациента улучшилось и он выписан для дальнейшего амбулаторного наблюдения.

Пример 4.

Пациент Ф., 48 лет, поступил в клинику 12.08.2018 г. с жалобами на жгучую боль за грудиной без иррадиации, на чувство нехватки воздуха, выраженную общую слабость, потливость.

В анамнезе: редко отмечал повышение артериального давления до 150/80 мм рт. ст.на фоне эмоционального стресса, принимал но-шпу (обычное артериальное давление 115-120/80 мм рт. ст.).

Вышеописанные жалобы возникли около 18 часов назад, самостоятельно принимал но-шпу, нитроглицерин - с непродолжительным улучшением, Самостоятельно обратился в клинику.

Объективно: Рост: 182 см, вес: 92 кг, ИМТ=27,77 кг/м². АД=140/85 мм рт. ст., ЧСС=88 в мин, ЧДД=18-20 в мин. SpO2=98%. Ттела=36,8°С. Кожные покровы телесные, влажные. Периферических отеков не выявлено. Дыхание над всей поверхностью легких везикулярное, хрипов нет. Тоны сердца ритмичные, приглушены. Живот мягкий, безболезненный при пальпации. Стул и диурез в норме.

Изменений в общем анализе крови и общем анализе мочи не выявлено.

Биохимический анализ крови: АЛТ=51 ЕД/л, АСТ=98 ЕД/л, ЛДГ=759, КФК=2054 ЕД/л, КФК-МВ=83 ЕД/л, холестерин=8,9 ммоль/л, креатинин=76 мкмоль/л, мочевина=5,1 ммоль/л, общий белок=77 г/л, глюкоза крови=6,2 ммоль/л.

Рентген органов грудной клетки - без видимой инфильтрации.

Электрокардиограмма: ритм синусовый, ЧСС=80-88 в мин, э.о.с. отклонена влево. Динамика течения острого субэндокардиального повреждения миокарда в области передней стенки левого желудочка.

У пациента взята венозная кровь для исследования. Выявлены следующие изменения:

Полученные данные свидетельствуют об адекватной активизации адаптационных механизмов у данного пациента и низком риске развития отека легких.

В результате проводимой терапии состояние пациента улучшилось и на 13-е сутки он выписан под наблюдение кардиолога по месту жительства.

Представленные примеры иллюстрируют возможность прогнозировать развитие отека легких у пациентов с инфарктом миокарда по изменению содержания связанной фракции воды в эритроцитарной массе и Кгидратации. Увеличение количества связанной фракции воды отражает адаптационную стабилизацию тканевых структур в ответ на развитие повреждения кардиомиоцитов и общую стрессорную реакцию организма при развитии инфаркта миокарда. В то же время значительное снижение связанной фракции воды у пациентов с развившейся острой левожелудочковой недостаточностью в виде отека легких свидетельствует об истощении компенсаторных механизмов организма и о необходимости активного вмешательства для их восстановления.

Предлагаемый способ впервые позволяет прогнозировать у пациентов с острым инфарктом миокарда развитие острой левожелудочковой недостаточности в виде отека легких, отличается простотой выполнения, в то же время обладает высокой точностью, быстротой получения результатов, их достоверностью, позволяет вовремя начать проведение превентивной терапии для предупреждения развития отека легких у пациентов с инфарктом миокарда. Кроме того, для выполнения данного способа необходимо элементарное лабораторное оборудование, которое используется многократно, не требуются дорогостоящие реактивы, что является экономически выгодным.

Изобретение относится к медицине и предназначено для прогнозирования развития отека легких у больных инфарктом миокарда. Производят забор венозной крови у пациента, разделение ее на плазму и эритроцитарную массу, набор эритроцитарной массы в дилатометрическое устройство, затем регистрируют исходный объем жидкости, дилатометрическое устройство замораживают до -10°С, затем с помощью зонда фиксируют и регистрируют объем замерзшей эритроцитарной массы, взвешивают эритроцитарную массу до и после высушивания; затем рассчитывают содержание связанной фракции воды и Кгидрации по формулам. Если содержание связанной фракции воды ≤22,12%, а Кгидратации ≤0,55, то прогнозируют развитие отека легких в течение первых суток; если содержание связанной фракции воды от 25,8% до 27,8%, а Кгидратации от 0,68 до 0,74, то прогнозируют неосложненное течение инфаркта миокарда. Способ позволяет быстро и с высокой точностью спрогнозировать у пациентов с острым инфарктом миокарда развитие отека легких. 4 пр.

Способ прогнозирования развития отека легких у пациентов с инфарктом миокарда, включающий забор венозной крови у пациента, разделение ее на плазму и эритроцитарную массу с помощью центрифугирования, затем набирают эритроцитарную массу в дилатометрическое устройство, с помощью микроскопа регистрируют исходный объем жидкости V1, дилатометрическое устройство замораживают в морозильной камере с температурой -10°С в течение 20 минут, затем с помощью зонда фиксируют объем замерзшей эритроцитарной массы, с помощью микроскопа регистрируют полученный объем V2, на весах взвешивают кусочек металлической фольги, затем на него выливают эритроцитарную массу из капилляра дилатометрического устройства и вновь взвешивают, после этого высушивают эритроцитарную массу в сушильном шкафу при температуре 100°С в течение 40 минут и регистрируют массу сухого остатка; затем рассчитывают содержание общей воды по формуле

рассчитывают содержание свободной фракции воды рассчитывают по формуле

рассчитывают содержание связанной фракции воды рассчитывают по формуле

рассчитывают коэффициент гидратации эритроцитарной массы по следующей формуле:

, где С1 - содержание связанной фракции воды, С2 - содержание свободной фракции воды; затем делают вывод: если у пациентов с острым инфарктом миокарда содержание связанной фракции воды ≤22,12%, а Кгидратации ≤0,55, то прогнозируют развитие отека легких в течение первых суток; если у пациентов с инфарктом миокарда определяют содержание связанной фракции воды от 25,8% до 27,8%, а Кгидратации от 0,68 до 0,74, то прогнозируют неосложненное течение инфаркта миокарда.