Способ определения комплекса биомеханических параметров аорты в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний Российский патент 2023 года по МПК A61B6/03 

Изобретение относится к медицине, а именно к высокоинформативным магнитно-резонансным (MP) исследованиям сердечно-сосудистых патологий и может быть использовано в клинической практике для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний.

Из открытых источников известно, что патофизиологическая концепция роли внутриаортального объема крови и эластичности аортальной стенки для рефлекторной регуляции артериального давления и биомеханической - коронарного кровотока сформулирована давно, еще в 1984 г. (Алмазов В.А., Цырлин Е.В., Шляхто Е.В. Особенности регуляции центральной гемодинамики при пограничной артериальной гипертензии. Кардиология. 1984; 24(5): 105 -111). Согласно этой концепции, увеличение жесткости аорты приводит к преждевременному возвращению отраженных волн от ее стенки в позднюю систолу, повышая пиковое и конечное систолическое давление. В результате этого происходит увеличение постнагрузки на ЛЖ, снижается диастолическое давление, увеличивается потребность миокарда в кислороде (A. Harloff, Н. Mirzaee, Th. Lodemann, P. Hagenlocher, Th. Wehrum, J. Stuplich, A. Hennemuth, J. Hennig, S. Gundmann, W. Vach. Determination of aortic stiffness using 4D flow cardiovascular magnetic resonance - a population-based study. Determination of aortic stiffness using 4D flow cardiovascular magnetic resonance - a population-based study. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance (2018) 20:43.). Из названного источника следует также, что снижение объема систолического расширения восходящей аорты может быть предиктором повреждения миокарда. Таким образом, расширенное использование методов МРТ (магнитно-резонанасная томография), позволяющих получить количественную оценку таких биомеханических параметров как скорость пульсовой волны, механическая растяжимость аорты и механическая жесткость стенки аорты является весьма важным направлением диагностических исследований для ранней диагностики, прогнозирования и создания протоколов лечения различных кардиологических заболеваний.

Известен способ определения каротидно-феморальной скорости пульсовой волны, заключающийся в том, что скорость пульсовой волны рассчитывается как отношение расстояния от сегмента на шее (места определения реоволны - пульсовой волны общей сонной артерии) до сегмента на бедре (места определения реоволны - пульсовой волны бедренной артерии) (Л.В. Журавлева, Н.А. Лопина, КВ. Кузнецов, Т.Н. Ермоленко, А.В. Печенин, В.Г. Сергеев, Д.Е. Волков, Д.А. Лопин, Методика измерения каротидно-феморальной, аортально-феморальной скорости распространения пульсовой волны с помощью реографии. Харьковский национальный медицинский университет; Medicine of Ukraine №10 (206)/2016. ISNN 1997-9894. УДК: [616.133: 616.137.83: 616.132] - 008.21-073.7). Недостаток данного способа заключается в том, что он может обеспечить только общую оценку скорости пульсовой волны в аорте на всем пути сонно-бедренной артерии, без учета извилистости и сужений ее русла.

Известен способ измерения скорости пульсовой волны в различных сосудах, называемый «сфигмометрия». Это наиболее распространенный графический метод исследования механических колебаний артериальной стенки, возникающих при прохождении пульсовой волны. Сфигмограммы получают, накладывая датчик непосредственно на место, где прощупывается пульсирующий сосуд. (Клиническая патофизиология и функциональная диагностика. Изд. 3-е. Куликов В.П., Доронина Н.Л., Орлова А.Ф. и др. / Под ред. проф. Куликова В.П. и доц. Дорониной Н.Л. Барнаул. 2004. 416 с.). В этом способе синхронное исследование сосудов разных уровней позволяет вычислить скорость пульсовой волны. Для этого измеряют время Δt запаздывания начала систолического подъема периферического пульса от центрального пульса и расстояние Δх между точками исследования. (Жирнова, Н.Ф. Берестень, Е.Я. Богданова. Неинвазивная диагностика нарушения эластических свойств артериальных сосудов. Электронный журнал ANGIOLOGIA.ru №1 / 2011).

Известен способ расчетов растяжимости (комплайнса) аорты на разных уровнях с помощью ЭКГ - синхронизированной спиральной рентгеновской компьютерной томографии (СРКТ). В этом способе вычисляют растяжимость (комплайнс) аорты, определяя фазы конечной систолы и диастолы, максимальный диаметр аорты, площадь поперечного сечения аорты. (Скрипник А.Ю., Фокин В.А., Мирончук P.P., Успенский В.Е., Иртюга О.Б., Кушнарева Е.А., Рудь С.Д., Лепёхина А.С., Моисеева О.М., Труфанов Г.Е. Оценка эластических характеристик стенки восходящего отдела аорты при помощи компьютерно-томографической ангиографии в режиме электрокардиографической синхронизации с расширенной постпроцессорной обработкой данных. Российский кардиологический журнал. 2019;(12):48-54.). Данный способ имеет некоторые общие существенные признаки с патентуемым способом и, поэтому, принимается за его прототип. По сравнению с патентуемым способом прототип обладает существенными недостатками, которые заключаются в следующем:

- присутствует лучевая нагрузка на пациента,

- существует необходимость введения йодсодержащего контрастного препарата,

- отсутствует возможность оценки скорости и объема потоков крови в сосудистом русле,

- затруднено точное определение толщины стенки аорты.

Проблема, на разрешение которой направлен патентуемый способ определения комплекса биомеханических параметров аорты, заключается в том, что во всех существующих способах - аналогах оказывается неучтенной региональная жесткость стенки аорты, а так же не осуществляется качественная и количественная оценка характеристик потоков крови в сосудистом русле, что не дает возможности диагносту составить представление о состоянии кровотока, о функциональной природе сосудистых изменений, о правильности выбранного терапевтического и хирургического лечения. В патентуемом же способе решается задача создания достоверного и технологичного способа одномоментного определения целого комплекса биомеханических параметров аорты, таких как региональная жесткость стенки аорты, растяжимость аорты во всех ее сегментах и на всем протяжении (восходящая, грудная и брюшная аорта), а также скорость пульсовой волны между контрольными точками в восходящей и нисходящей частях аорты на уровне правой легочной артерии. Решение этой задачи имеет исключительно важное значение в комплексной диагностике для прогнозирования и выбора правильной тактики лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

При использовании патентуемого способа определения комплекса биомеханических параметров аорты достигается совокупность следующих технических результатов:

1. В течение одного исследования определяются количественные показатели растяжимости и региональной жесткости аорты без исключения во всех сегментах и на всем ее протяжении (восходящая, грудная и брюшная аорта) а также скорость пульсовой волны между контрольными точками в восходящей и нисходящей частях аорты на уровне правой легочной артерии.

2. Исключаются вредные воздействия на организм пациента, такие как лучевая нагрузка, инвазивное вмешательство, необходимость введения контрастных препаратов.

Сущность способа определения комплекса биомеханических параметров аорты в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний заключается в последовательном выполнении следующих шагов:

- измеряют систолическое артериальное давление АД_sist, диастолическое артериального давление АД_diast,

- рассчитывают пульсовое артериальное давление АД_puls,

- выполняют MP-исследование с помощью кардиологического протокола визуализации,

- выполняют MP-исследование, включающее выполнение последовательности Gradient echo по результатам которого:

- осуществляют построение изображения сагиттального сечения аорты (1) и изображений сечений просвета аорты (1), перпендикулярных ее центральной оси для уровня (2) синотубулярных гребней аорты (1), уровня (3) правой легочной артерии для восходящей части аорты (1), уровня (4) правой легочной артерии для нисходящей части аорты (1),уровня (5) отхождения левой общей сонной артерии, уровня (6) перешейка аорты, уровня (7) реберно-диафрагмальных синусов аорты (1), уровня (8) чревного ствола аорты (1).

- выполняют MP-исследование, включающее последовательность Gradient echo и Phase contrast magnetic resonance imaging, по результатам которого

- определяют для всех указанных уровней максимальную площадь поперечного сечения аорты (1) в систолу

- определяют для всех указанных уровней минимальную площадь поперечного сечения аорты (1) в диастолу

- определяют для всех указанных уровней условный диаметр прохода поперечного сечения аорты в диастолу

- определяют для всех указанных уровней условный диаметр прохода поперечного сечения аорты в систолу ;

- определяют для всех указанных уровней изменение условного диаметра прохода поперечного сечения аорты (1) в систолу и диастолу ;

- определяют для всех указанных уровней толщину стенки аорты hⁱ;

- определяют параметр Δх - расстояние между контрольной точкой, расположенной в геометрическом центре сечения на уровне правой легочной артерии в восходящей части аорты и контрольной точкой, расположенной в геометрическом центре сечения на уровне правой легочной артерии в нисходящей части аорты;

- определяют параметр Δt - временную задержку прихода пульсовой волны между контрольной точкой, расположенной в геометрическом центре сечения на уровне правой легочной артерии в восходящей части аорты и контрольной точкой, расположенной в геометрическом центре сечения на уровне правой легочной артерии в нисходящей части аорты;

- рассчитывают растяжимость аорты на всех указанных уровнях по формуле:

- рассчитывают модуль Юнга, как показатель жесткости, на всех указанных уровнях по формуле:

- рассчитывают скорость пульсовой волны по формуле:

Сущность заявленного способа поясняется чертежом

На Фиг. 1 изображена схема сагиттального сечения аорты с указанием семи перпендикулярных уровней-сечений и параметра Δх.

Заявленный способ определения комплекса биомеханических параметров аорты в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний выполняют пошагово следующим образом.

Сначала выполняют измерение физикальных данных пациентов по общеизвестным врачебным методикам, с применением стандартного оборудования (Основы сестринского дела: Алгоритмы манипуляций: учебное пособие / Н.В. Широкова и др. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010.- 160 с. ISBN 978-5-9704-1341-8). На этом шаге измеряют систолическое артериальное давление АД_sist диастолическое артериальное давление

Затем рассчитывают пульсовое артериальное давление по формуле: АД_puls= АД_sist-АД_diastДалее, пациенту выполняется комплексное MP-исследование сердечно сосудистой системы с использованием томографа напряженностью магнитного поля 1,5 Тл, например, марки GE Signa Voyager, USA, оснащенного 16-канальной катушкой с фазированной решеткой, с возможностью ЭКГ-синхронизации при задержке дыхания от 10 до 20 сек. Исследование выполняется в два этапа.

На первом этапе MP-исследование проводят по кардиологическому протоколу визуализации (А.Ю. Силин, В.Н. Лесняк. Магнитно-резонансная томография сердца в клинической практике. Клиническая практика №1, 2013)

Протокол сканирования первого этапа состоит из таких последовательностей, как Fiesta (fast imaging employing steady-state acqustion) - сбалансированная стационарная градиентная эхо-последовательность и SSFSE (single-shot fast spin-echo) - однократная быстрая последовательность спин-эхо. В рамках указанного протокола выполняется:

Fiesta Localizer (разметка на грудную клетку) (FOV:50×50; Slice thickness-8; TR-3,3; TE-1,4; Flip angle:45°; Frequency: 132; Phase:128 (132×128); Pixel size:3,8×3,9)

Fiesta Coronal (коронарная проекция) (FOV:48×48; Slice thickness-8; TR:2,8; Slise:25;

TE:1,2; Flip angle:55°; Frequency: 160; Phase: 160 (160×160), Pixel size:3,0×3,0;

Fiesta Sag (сагитальная проекция тела) (FOV:48×43; Slice thickness:8; TR:2,8; Slise:25;

ТЕ: 1,2; Flip angle:55°; Frequency: 160; Phase:160 (160×160); Pixel size:3,0×3,0)

Fiesta Ax (аксиальная проекция тела) (FOV:44×35; Slice thickness:8; TR:2,9; Slise:48;

TE:1,2; Flip angle:55°; Frequency: 160; Phase:160 (160×160); Pixel size:2,8×2,8)

SSFSEAx T2 (аксиальная проекция тела) (FOV:44×35; Slice thickness:8; TR:480; Slise:48;

TE:91,4; Flip angle:55°; Frequency: 160; Phase:160 (320×160); Pixel size:2,8×2,8)

Fiesta Obi sag (сагитальная проекция аорты) (FOV48×43; Slice thickness:8; TR:3; Slise:12;

TE:1,3; Flip angle:55°; Frequency: 160; Phase:160 (160×160); Pixel size:3,0×3,0)

Fiesta 2CH (двухкамерная проекция сердца) (FOV:36×32; Slice thickness:8; TR:3,6; Slise.l; ТЕ: 1,6; Flip angle:55°; Frequency:200; Phase:200 (200×200); Temp Res:50ms; Pixel size: 1,8×1,8; Views per segment: 14; Phase to reconstruction:20)

Fiesta ShortAxl (короткие оси сердца) (FOV:38×34; Slice thickness:8; TR:3,8; Slise:l; TE-1,6; Flip angle:55°; Frequency:200; Phase:200 (200×200); Temp Res:50 ms; pixel size:l,8×l,8; Views per segment:14; Phase to reconstruction:20)

Fiesta 4 CH (четыреххкамерная проекция сердца) (FOV:38×34; Slice thickness:8; TR:3,6; Slise:l; ТЕ: 1,5; Flip angle:55°; Frequency:200; Phase:200 (200×200); Temp Res:46ms; Pixel size:l,9×l,9; Views per segment:14; Phase to reconstruction: 20)

Fiesta ShortAx2 (короткие оси сердца) (FOV:36×32; Slice thickness:8; Spacing:2,0; TR:3,8; Slise:14; ТЕ-1,6; Flip angle:55°; Frequency:200; Phase:200 (200×200); Temp Res:53ms; Pixel size:l,8×l,8; Views per segment:14; Phase to reconstruction:20)

Fiesta 3 CH (трехкамерная проекция сердца) (FOV:36×32; Slice thickness:8; Spacing:5,0; TR:3,9; Slise:l; ТЕ:1,7; Flip angle:55°; Frequency:200; Phase:200 (200×200); Temp Res:54ms; Pixel size: 1,8×1,8; Views per segment:14; Phase to reconstruction-20)

Fiesta LVOT (выходной тракт левого желудочка) (FOV:42×42; Slice thickness:8; Spacing:5,0; TR:3,3; Slise:1; TE:1,4; Flip angle:55°; Frequency:200; Phase:200 (200×200); Temp Res:40ms; Pixel size:2,l×2,l; Views per segment:12; Phase to reconstruction:20).

Выполнение первого этапа MP исследования обеспечивает визуализацию анатомии камер сердца, для дальнейшей возможности точного «прицеливания» для построения проекций анатомии аорты (1) для всех семи уровней-сечений, т.е. обеспечивает подготовку к выполнению второго этапа МР-исследования.

На втором этапе осуществляют MP-исследования по протоколу, апробированному в РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского. Этот протокол МР-сканирования состоит из таких последовательностей, как Gradient echo - «градиентное эхо» и последовательности фазово-контрастных изображений Phase contrast magnetic resonance imaging.

Протокол дает возможность построения изображений перпендикулярных току крови в аорте (1), т.е. для сечений перпендикулярных ее центральной оси (оси проходящей через центры тяжести всех ее сечений). Протокол сканирования второго этапа выполняют для семи перпендикулярных уровней - сечений аорты (1) схематично изображенных на Фиг. 1, применяя к ним следующие последовательности: Сагиттальное сечение аорты (1):

PC/GRE (FOV:40×40; Slice thickness:8; TR:6,4; Slise:1; TE:3,8; Flip angle:25°; Frequency:224; Phase: 180 (224×180); Temp Res: 167ms; pixel size: 1,8×2,2; VENC:150,0; Views per segment:6; phase to reconstruction:30).

Уровень - сечение синотубулярных гребней (2):

PC/GRE (FOV:36×36; Slice thickness:7; TR:6,4; Slise:l; TE:3,8; Flip angle:25°; Frequency: 192; Phase:160 (192×160); Temp Res:76; pixel size:l,9×2,2; VENC:150,0; Views per segment:6; Phase to reconstruction: 30);

Уровень - сечение (3) правой легочной артерии для восходящей части артерии и уровень - сечение (4) правой легочной артерии для нисходящей части артерии:

PC/GRE (FOV:36×36; Slice thickness:7; TR:6,2; Sliserl; TE:3,7; Flip angle:25; Frequency: 192; Phase:160 (192×160); Temp Res:74; pixel size:l°,9×2,2; VENC:150,0; Views per segment:6; Phase to reconstruction:30); Уровень - сечение (5) левой общей сонной артерии:

PC/GRE (FOV:36×36; Slice thickness:7; TR:6,4; Sliserl; TE:3,9; Flip angle:25°; Frequency: 192; Phase:160 (192×160); Temp Res:77ms; pixel size:l,9×2,2; VENC:150,0; Views per segment:6; Phase to reconstruction:30);

Уровень - сечение (6) перешейка аорты:

PC/GRE (FOV:36×36; Slice thickness:7; TR:6,3; Sliserl; TE:3,8; Flip angle:25°; Frequency: 192; Phase:160 (192×160); Temp Res:77ms; pixel size:l,9×2,2;

VENC:150,0; Views per segment:6; Phase to reconstruction:30);

Уровень - сечение (7) реберно-диафрагмальных синусов:

PC/GRE (FOV:36×36; Slice thickness:7; TR:6,4; Slise:l; TE:3,9; Flip angle:25°; Frequency: 192; Phase:160 (192×160); Temp Res:76ms; pixel size:l,9×2,2; VENC:150,0; Views per segment:6; Phase to reconstruction:30);

Уровень - сечение (8) чревного ствола:

PC/GRE (FOV:36×36; Slice thickness:7; TR:6,3; Slise:l; TE:3,8; Flip angle:25°; Frequency: 192; Phase:160 (192×160); Temp Res:75ms; pixel size:l,9×2,2; VENC:150,0; Views per segment:6; Phase to reconstruction:30).

После выполнения MP- исследования выполняют обработку данных на персональном компьютере с установленным ПО (программным обеспечением) «CVI42 (Version 5.3 Ext.4, Canada)». Производитель ПО Circle Cardiovascular Imaging Inc. Suite 250, 815 8th Avenue SW Calgary, AB T2P 3P2 Canada, http://www.circlecvi.com.

Далее осуществляют обработку изображений сечений аорты (1) для всех исследуемых уровней-сечений (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), полученных в результате выполнения для них последовательностей Gradient echo. Обработка заключается в ручном контурировании изображения стенки аорты на экране монитора и дальнейшее определение следующих параметров при помощи инструментов ПО:

- площадь сечения аорты (1) в систолу, соответствует ее максимальному значению;

- площадь сечения аорты (1) в диастолу, соответствует ее минимальному значению;

- периметр сечения аорты (1) в систолу, соответствует его максимальному значению),

- периметр сечения аорты (1) в диастолу, соответствует его

минимальному значению).

Полученные данные используются для дальнейших ручных расчетов параметров по формулам:

Толщина стенки hⁱ аорты (1) для всех семи уровней - сечений в патентуемом способе может быть определена при помощи указанного ПО для каждого уровня-сечения, но это бывает необходимо только в исключительных клинических случаях при существенных дистрофических изменениях стенки аорты (1). В подавляющем же большинстве случаев толщина стенки hⁱ аорты (1) может быть принята за постоянную величину hⁱ=1,5 мм. Практика исследований показала, что такое допущение не оказывает существенного влияния на точность итоговых результатов.

Далее определяют величину Δх (см. Фиг. 1) расстояния между контрольной точкой, расположенной в геометрическом центре сечения на уровне правой легочной артерии в восходящей части аорты (1) и контрольной точкой, расположенной в геометрическом центре сечения на уровне правой легочной артерии в нисходящей части аорты (1), используя изображение сагитального сечения аорты (1), с помощью инструмента «pencil» ПО «CVI42 (Version 5.3 Ext.4)». Методика использования ПО такого типа подробно описана в источнике: Hrabak-Paar М, Kircher A, Al Sayari S, Kopp S, Santini F, Schmieder RE, Kachenoura N, Yates D, Langenickel T, Bremerich J, Heye T. Variability of MRI Aortic Stiffness Measurements in a Multicenter Clinical Trial Setting: Intraobserver, Interobserver, and Intracenter Variability of Pulse Wave Velocity and Aortic Strain Measurement. Radiol Cardiothorac Imaging. 2020 Apr 30;2(2):el90090. doi: 10.1148/ryct.2020190090. PMID: 33778551; PMCID: PMC7978027.

Далее осуществляют обработку фазово-контрастных изображений аорты (1), на уровне-сечении (3) правой легочной артерии для восходящей части аорты (1) и уровне-сечении (4) правой легочной артерии для нисходящей части аорты (1). Эта обработка также проводится на персональном компьютере с помощью указанного выше ПО. В результате этой обработки определяют величину Δt. Эту величину определяют, анализируя построенные программой графики зависимости скорости кровотока от времени в сечении уровня (3) и в сечении уровня (4). На этом графике определяют интервал времени между приходом переднего фронта пульсовой волны в сечение уровня (3) и в сечение уровня (4). Этот интервал и является определяемой величиной Δt.

После этого осуществляют завершающие расчеты количественных показателей биомеханических параметров аорты (1), а именно:

- рассчитывают растяжимость аорты (1) на каждом уровне-сечении (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8) по формуле:

- рассчитывают модуль Юнга, как показатель жесткости аорты (1) на каждом уровне-сечении (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8) по формуле:

(источник формул - Усов В.Ю., Игнатенко Г.А., Берген Т.А., Шелковникова Т.А., Брилъ К.Р., Ховрин В.В., Максимова А.С., Беличенко О.И., Труфанов Г.Е. Вычислительная оценка механоэластических свойств и парамагнитного контрастного усиления стенки восходящей аорты при остром инфаркте и некоронарных повреждениях миокарда, по данным динамической Экг-синхронизированной Мр-томографии (Мр-эластометрии). Трансляционная медицина. Том 8 №6/2021 ISSN2311-4495 ISSN2410-5155 (Online) УДК 616.127-005.8:616.132) - рассчитывают скорость пульсовой волны в сегменте аорты (1), расположенном между уровнями-сечениями (3) и (4) по формуле:

Патентуемый способ определения комплекса биомеханических параметров аорты в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний отвечает критерию «промышленная применимость», т.к. для его осуществления в современных медицинских учреждениях, с установленным аппаратом МРТ, имеются в наличии все необходимые материалы, оборудование и программное обеспечение. Патентуемый способ по сравнению с ранее известными способами обладает рядом преимуществ, связанных с заявленными техническими результатами. Подробное, с получением количественных биомеханических показателей, исследование аорты позволяет понять основу формирования, например, такого заболевания как аневризма и расслоение аорты. При диагностике аневризм аорты врач-диагност акцентирует свое внимание на особенностях формирования и направленности потоков в истинном и ложном просветах аорты, а так же степени их изменения после ее протезирования. Знание этих параметров весьма важно для совершенствования хирургической тактики, индивидуального выбора протеза, что позволяет повысить эффективность лечения пациентов с аневризмами и расслоениями аорты.

Патентуемый способ разработан в РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского и к настоящему времени прошел апробацию у 75 пациентов с такими диагнозами, как: аневризма аорты (до/после операции), расслоение аневризмы аорты (до/после операции), пациенты без заболеваний сердечно-сосудистой системы (контрольная группа). Результаты этой большой работы подтверждают высокую информативность способа и хорошую перспективу систематизации полученных результатов, с целью прогностической и актуальной диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Пример

На базе РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского было проведено 30 запротоколированных MP-исследований, из которых: 10 пациентов с диагнозом: аневризма восходящей и нисходящей аорты до протезирования; 10 пациентов с диагнозом: аневризма восходящей и нисходящей аорты после протезирования; 10 пациентов из контрольной группы.

По результатам MP-исследования: модуль Юнга (Е), оцененный у 10-ти пациентов из контрольной группы, значительно ниже, чем у 10-ти пациентов с аневризмой аорты, в то время как растяжимость (R) в контрольной группе более высокая, по сравнению с пациентами, имеющими аневризму аорты. Снижение растяжимости R и повышение модуля Юнга (Е) свидетельствует о снижении резистентности стенки аорты и повышении ее жесткости. Скорость пульсовой волны у пациентов с аневризмой аорты была увеличена по сравнению с контрольной группой.

Важным применением патентуемого способа является его использование для пациентов с аневризмой, после проведенного протезирования. После операции протезирования имеет большое значение биомеханическое состояние уже не самой аорты, а протеза, который сам по себе не обладает такими высокими эластическими свойствами как аорта, поэтому растяжимость аорты (R), которая была не высокой до операции, становится еще ниже после нее. Изменяется и модуль Юнга (Е), он увеличивается. По данным зарубежных авторов и опыта авторов патентуемого способа, происходит увеличение жесткости стенки аорты, после проведенного протезирования, что вызывает беспокойство о возможном возникновении отдаленных неблагоприятных результатах лечения. (Moulakakis KG, Mylonas SN, Kakisis J, Kadoglou NP, Papadakis I, Sfyroeras GS, Antonopoulos CC, Mantas G, Ikonomidis I, Liapis CD. Arterial Stiffness Alterations and Inflammatory Response Following Endovascular Aortic Repair: Based on a Presentation at the 2013 VEITH Symposium, November 19-23, 2013 (New York, NY, USA). Aorta (Stamford). 2015 Apr 1;3(2):75-80. doi: 10.12945/j.aorta.2015.14-071. PMID: 26798761; PMCID: PMC4686353.

van Herwaarden JA, Muhs BE, Vincken KL, van Prehn J, Teutelink A, Bartels LW, Moll FL, Verhagen HJ. Aortic compliance following EVAR and the influence of different endografts: determination using dynamic MRA. J Endovasc Ther. 2006 Jun; 13(3):406-14. doi: 10.1583/06-1848.1. PMID: 16784330.). В продолжающемся исследовании намечена к выполнению задача измерения биомеханических параметров аорты дистальнее края установленного протеза, чтобы понимать, как в этих зонах биомеханические параметры изменяются после операции. Это важно для своевременного предотвращения рецидива возникновения аневризмы и/или расслоения ниже оперированного участка и выявления локальных зон риска. В ближайшей перспективе патентуемый способ имеет также большое значение в части испытания и контроля использования новых изделий - разработок высокотехнологичного поколения протезов аорты, обладающих биомеханическими параметрами, которые максимально приближены к ее естественным физиологическим параметрам.

Изобретение относится к медицине, а именно к высокоинформативным магнитно-резонансным (MP) исследованиям сердечно-сосудистых патологий. В течение одного исследования определяются количественные показатели растяжимости и региональной жесткости аорты без исключения во всех сегментах и на всем ее протяжении: восходящая, грудная и брюшная аорта, а также скорость пульсовой волны между контрольными точками в восходящей и нисходящей частях аорты на уровне правой легочной артерии. Способ позволяет снизить вредные воздействия на организм пациента, такие как лучевая нагрузка, инвазивное вмешательство, необходимость введения контрастных препаратов. 1 ил., 1 пр.

Способ определения комплекса биомеханических параметров аорты в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний, выполняемый пошагово в следующей последовательности:

- измеряют систолическое артериальное давление АД_sist, диастолическое артериальное давление АД_diast;

- рассчитывают пульсовое артериальное давление АД_puls;

- выполняют первый этап МР-исследования. с использованием кардиологического протокола визуализации;

- выполняют второй этап МР-исследования, включающий последовательности Gradient echo и Phase contrast magnetic resonance imaging, по результатам которого, используя компьютер с установленным на нём программным обеспечением:

- осуществляют построение изображения сагиттального сечения аорты и семи изображений сечений просвета аорты, перпендикулярных её центральной оси для уровня синотубулярных гребней аорты, уровня правой легочной артерии для восходящей части аорты, уровня правой легочной артерии для нисходящей части аорты, уровня отхождения левой общей сонной артерии, уровня перешейка аорты, уровня реберно-диафрагмальных синусов аорты, уровня чревного ствола аорты;

- определяют для всех указанных уровней максимальную площадь поперечного сечения аорты (1) в систолу Аⁱ_sist;

- определяют для всех указанных уровней минимальную площадь поперечного сечения аорты (1) в диастолу Aⁱ_diast;

- определяют для всех указанных уровней условный диаметр прохода поперечного сечения аорты в диастолу dⁱ_sist;

- определяют для всех указанных уровней условный диаметр прохода поперечного сечения аорты в систолу dⁱ_last;

- определяют для всех указанных уровней изменение условного диаметра прохода поперечного сечения аорты в систолу и диастолу Δdⁱ_puls;

- определяют для всех указанных уровней толщину стенки аорты hⁱ;

- определяют параметр Δх - расстояние между контрольной точкой, расположенной в геометрическом центре сечения на уровне правой лёгочной артерии в восходящей части аорты и контрольной точкой, расположенной в геометрическом центре сечения на уровне правой лёгочной артерии в нисходящей части аорты;

- определяют параметр Δt - временную задержку прихода пульсовой волны между контрольной точкой, расположенной в геометрическом центре сечения на уровне правой лёгочной артерии в восходящей части аорты и контрольной точкой, расположенной в геометрическом центре сечения на уровне правой лёгочной артерии в нисходящей части аорты;

- рассчитывают растяжимость аорты на всех указанных уровнях по формуле:

- рассчитывают модуль Юнга как показатель жесткости на всех указанных уровнях по формуле:

- рассчитывают скорость пульсовой волны по формуле: