Способ диагностики состояния эндотелиального релаксирующего механизма в системе микроциркуляции височной артерии Российский патент 2023 года по МПК A61B5/02 A61B5/01 

Изобретение относится к области медицины, а именно к физиологии кровообращения, кардиологии, неврологии, функциональной диагностике, и может быть использовано для объективизации диагностики ранних нарушений эндотелиального релаксирующего механизма (ЭРМ) сосудов микроциркуляторного русла височной артерии.

Распространенность сосудистых нарушений в популяции увеличивается с возрастом, в том числе увеличивается количество и частота нарушений мозгового и коронарного кровообращения у лиц молодого возраста, обусловленных патологией эндотелия сосудов (Васина Л.В., Петрищев Н.Н., Власов Т.Д. Эндотелиальная дисфункция и ее основные маркеры. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2017;16(1):4-15. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2017-16-1-4-15). Актуален поиск простых методов для ранней диагностики, чтобы обеспечить не только раннюю диагностику и профилактику, но и персонализированную профилактику и лечение с использованием различных методов.

Эндотелиальные клетки обладают функциональной гетерогенностью, что проявляется несколькими типами дисфункции эндотелия: вазомоторным, гемостатическим, адгезионным и ангиогенным, каждый из которых требует своих методов диагностики. В настоящее время диагноз вазомоторной эндотелиальной дисфункции устанавливается на основании вазомоторного ответа на раздражение эндотелия напряжением сдвига апикальной мембраны скоростью потока крови. Механизм связан с секрецией эндотелием в ответ на повышение напряжения сдвига оксида азота, который и вызывает расслабление гладких мышц средней оболочки сосуда.

Известен метод измерения диаметра плечевой артерии методом допплер-УЗИ, в ответ на 2-х минутную окклюзию этой артерии, предложенный Celermajer и соавторами (1992). На микроциркуляторном уровне такой способ использования ультразвукового метода технически не возможен.

Существует способ измерения объемного кровотока в системе микроциркуляции с использованием лазерного допплеровского флуориметра с последующим вейвлет-анализом ритмов вазомоций. Метод основывается на определении перфузии ткани кровью путем измерения допплеровского сдвига частот, возникающего при зондировании ткани лазерным пучком с последующей регистрацией излучения, отраженного от подвижных и неподвижных компонентов ткани. Получаемый при этом сигнал характеризует кровоток в микрососудах кожи или слизистых оболочек, включая следующие звенья микроциркуляторного русла: артериолы, терминальные артериолы, капилляры, посткапиллярные венулы, вены и артериоловенулярные анастомозы (https://cvberleninka.ru/article/n/primenenie-lazemov-dopplerovskoy-floumetrii-dlya-otsenki-narusheniy-sistemy-mikrotsirkulyatsii-krovi-cheloveka). Недостатки способа: измеряемый флоуметрический сигнал характеризует суммарный кровоток во всех перечисленных отделах сосудистого русла ткани, но не позволяет выделить капиллярный и шунтовой потоки, а для оценки вазомоторного эффекта оксида азота, секретируемого эндотелием мелких артерий и артериол, необходима регистрация только капиллярного кровотока.

Известен способ диагностики нарушений вазодилатации микрососудов кожи у больных с синдромом диабетической стопы при проведении локальной тепловой пробы (Зубарева Н.А., Подтаев С.Ю., Паршаков А.А. Диагностика нарушений вазодилатации микрососудов кожи у больных с синдромом диабетической стопы при проведении локальной тепловой пробы. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2015;14(3):27-33. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2015-14-3-27-33). Метод основан на оценке температурной реакции на тепловую пробу с последующим вейвлет анализом для выявления способов управления вазомоциями, в том числе эндотелий-зависимыми. Метод осуществляется путем регистрации температуры кожи прибором «Микротест» (http://www.fin-diagnostics.com), который обеспечивает разрешение по температуре 0,002°С, с последующим вейвлет-анализом результатов (Подтаев С.Ю., Попов А.В., Морозов М.К., Фрик П.Г. Исследование микроциркуляции крови с помощью вейвлет-анализа колебаний температуры кожи // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2009. №3. С. 14-20.).

Недостатки способа: метод является трудоемким, недоступен для самостоятельного использования практикующими врачами во время амбулаторного приема, необходимо использование специализированного оборудования в сочетании с компьютерными программами; для принятия решения по конкретному пациенту требуется статистическая обработка результатов непрерывного 20-минутного исследования колебаний температуры кожи с использованием обратного вейвлет-преобразования.

Технический результат: снижение трудоемкости выполнения, доступность для проведения исследования врачом в условиях амбулаторного приема, результат виден сразу, нет необходимости в проведении статистической обработки результатов для получения заключения.

Указанный результат достигается путем измерений температуры кожи височной области лба с помощью электротермометра B.Weil WF-2000 в режиме дискретной регистрации температуры кожи в период проведения функциональной пробы с артериальной окклюзией.

Способ осуществляется следующим образом:

Пациенту в положении сидя измеряют системное артериальное давление в плечевой артерии с помощью медицинского тонометра. По условиям предложенного метода дальнейшее обследование проводят в том случае, если диастолическое давление не превышает 90 мм рт.ст. После адаптации пациента к температуре помещения в течение 5-10 мин в позе сидя на область лба в зоне височной артерии накладывают прорезиненную манжету шириной 35 мм, помещенную в матерчатый чехол с длинными концами, позволяющими фиксировать ее вокруг головы. Манжета связана резиновой трубкой с медицинским тонометром для измерения артериального давления и резиновой грушей для накачки воздуха. В манжету подают воздух для создания давления 80 мм рт.ст., прекращающего кровоток в мелких артериях и артериолах височной артерии.

Давление в артериолах здорового человека составляет 30-40 мм рт.ст., при повышенном системном диастолическом давлении до 90 мм рт.ст. - 35-45-50 мм рт.ст., поэтому окклюзионного давления величиной 80 мм рт.ст. достаточно для полного прекращения кровотока по микрососудам, прижатым к костям черепа.

После создания давления в манжете засекают время (две минуты) для учета двухминутной длительности окклюзии. Перед снятием окклюзии измеряют температуру виска вблизи манжеты с помощью медицинского инфракрасного термометра B.Weil WF-2000 (B.Weil Swiss, Швейцария), с этим значением будут сравнивать последующие измерения. Инфракрасный термодатчик термометра перед регистрацией температуры кожи в указанной пробе предварительно настраивают для дискретной регистрации температуры по инструкции к прибору. Далее быстро выпускают воздух из манжеты, засекают время начала постокклюзионного периода и регистрируют температуру кожи виска в той же точке через 30, 60, 90, 120 сек после снятия окклюзии. По изменению температуры кожи виска судят о наличии и выраженности гиперемии, вызванной увеличением количества функционирующих капилляров, и ее продолжительности во времени, зависящие от капиллярного кровотока.

Термометр медицинский инфракрасный B.Weil WF-2000 (B.Well Swiss, Швейцария) позволяет регистрировать температуру кожи с точностью до 0,1 доли градуса по Цельсию, в том числе дискретно (согласно инструкции, изложенной в описании к прибору).

О нормальном состоянии эндотелиального релаксирующего механизма судят по повышению температуры кожи виска на 0,2-0,6°С в течение 60 сек и более в течение постокклюзионного периода. Для этого подсчитывают разницу температур до и после снятия окклюзии на 30-й, 60-й, 90-й и 120-й секундах после окклюзии и при повышении температуры на 0,2-0,6°С в течение 60-секундного интервала на протяжении не менее 60 сек в течение 120-секундного постокклюзионного периода после снятия окклюзии диагностируют нормальное состояние эндотелиального релаксирующего механизма в системе микроциркуляции височной артерии.

Верифицированные условия применимости метода: мужчины и женщины в возрасте от 18 до 80 лет с нормальной величиной артериального давления (здоровые) или нормализованной величиной диастолического артериального давления (больные), не превышающей 90 мм рт.ст., не страдающие тяжелыми соматическими заболеваниями, способные удерживать активную позу сидя.

Общее время исследования ЭРМ - 5 мин, а также 5-10 мин на измерение артериального давления и адаптацию к температуре помещения.

Исследование основывается на результатах, полученных при обследовании 52 практически здоровых лиц в возрасте от 18 до 28 лет. Для проверки диагностического результата также были обследованы 51 больной с атеросклерозом коронарных артерий.

Результаты исследования представлены в таблице в виде средних значений отклонений температуры кожи виска в группе практически здоровых лиц от величины, зарегистрированной до снятия окклюзии в °С. Достоверность сдвигов оценена непараметрическим анализом (критерий знаков).

Из 52 обследованных практически здоровых лиц у 11,5% не выявлено повышения температуры на функциональную пробу или наблюдались отрицательные сдвиги температуры. У остальных 88,5% происходило повышение температуры после окклюзионной пробы. В среднем в этой группе повышение температуры кожи виска после снятия окклюзии длилось 67,8±27,3 сек (X±σ) на протяжении постокклюзионного периода. Средняя амплитуда гиперемии составила 0,42±0,23°С (Х±σ), диапазон - 0,19-0,65°С. Для сравнения был обследован 51 больной с ишемической болезнью сердца. Сдвиги температуры, соответствующие нормальному состоянию ЭРМ в системе микроциркуляции височной артерии, наблюдались только у 7,8% больных.

Таким образом, о нормальном состоянии ЭРМ системы микроциркуляции височной артерии свидетельствует повышение температуры кожи виска после функциональной окклюзионной пробы на 0,2-0,6°С в течение не менее 60 сек на протяжении 120-секундного периода пробы.

Полученные результаты сравнимы с экспериментальными данными, в частности, длительность колебаний температуры совпадает с длительностью периодических флуктуаций оксида азота, полученных экспериментально, с использованием электрохимических датчиков Buerk D.G., Riva СЕ. (1998), ими было доказано, что колебания кровотока с частотой 0,6-1,2 в мин совпадают по диапазону частот с периодическими флуктуациями концентрации оксида азота [Buerk D.G., Riva С.Е. Vasomotion and spontaneous low frequency oscillations in blood flow and nitric oxide in cat optic nerve head // Microvasc. Res. - 1998. - Vol. 55. - Is. 1. - P. 103-112.]. Это позволяет допустить, что эндотелий секретирует вазоактивные вещества (оксид азота) квантами [Landsverk S.A., Kvandal P., Stefanbvzka A., Kirkeboen K.A. The effects of general anesthesia on human skin microcirculation evaluated by wavelet transform // Anesthesia and analgesia. - 2007. - Vol. 105. - P. 1012-1019], и они хранятся в виде депо в стенках сосудов [Mashina S.Y., Goryacheva A.V., Vlasova М.А., Malyshev I.Y.,Manukhina E.B., Aleksandrin V.V., Vanin A.F. Adaptation to hypoxia prevents disturbances in cerebral blood flow during neurogenerative process // Bulletin of experimental biology and medicine. - 2006. - Vol. 142, №2. - P. 169-172.]. Поэтому при исследовании ЭРМ целесообразно регистрировать изменения температуры кожи после окклюзии дискретно с интервалом 30 сек в течение 120 сек.

Примеры практического применения:

Пример 1. Обследуемый Т., 18 лет, рост 178 см, вес 70 кг, АД 125/80 мм рт.ст., Диагноз: здоров. Динамика температуры в пробе: 0; 0,2; 0,2; -0,1; 0°С. Заключение по пробе: колебания температуры в пробе со знаком «+» соответствуют нормальному диапазону, длительность гиперемии - 60 сек. Таким образом, диагностировано нормальное состояние ЭРМ системы микроциркуляции височной артерии.

Пример 2. Обследуемая Ж., 19 лет, рост 161, вес 58 кг, АД 115/75 мм рт.ст.. Диагноз: здорова. Динамика температуры в пробе: 0; 0,6; 0,5; 0,6; 0,4 °С. Заключение по пробе: колебания температуры в пробе со знаком «+» соответствуют нормальному диапазону, длительность гиперемии - 120 сек. Таким образом, диагностирована нормальная активность ЭРМ системы микроциркуляции височной артерии.

Пример 3. Больной А, 32 лет, рост 171, вес 85, АД 140/90 мм рт.ст.. Диагноз: Ишемическая болезнь сердца. Динамика температуры в пробе: 0; -0,4; -0,6; -0,4; -0,4. Заключение по пробе: колебания температуры в пробе со знаком «-» в течение 120 сек, что указывает на отсутствие активности эндотелиального релаксирующего механизма. Таким образом, диагностирована выраженная дисфункция эндотелия в системе микроциркуляторного русла височной артерии по типу вазомоторной.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, неврологии и функциональной диагностике, и может быть использовано для диагностики состояния эндотелиального релаксирующего механизма в системе микроциркуляции височной артерии. Пациенту проводят двухминутную окклюзию сосудов микроциркуляторного русла височной артерии с последующей дискретной регистрацией температуры кожи виска в одной и той же точке зоны височной артерии до снятия окклюзии, после нее на 30, 60, 90 и 120 сек. Повышение температуры на 0,2-0,6°С продолжительностью 60 сек и более на протяжении 120-секундного постокклюзионного периода указывает на нормальную активность эндотелиального релаксирующего механизма в системе микроциркуляции височной артерии. Способ позволяет повысить точность, упростить и сократить время диагностики состояния эндотелиального релаксирующего механизма в системе микроциркуляции височной артерии за счет использования простых в проведении и интерпретации методов исследования – термометрии и двухминутного окклюзионного теста. 1 табл., 3 пр.

Способ диагностики состояния эндотелиального релаксирующего механизма в системе микроциркуляции височной артерии путем измерения температуры кожи, отличающийся тем, что у пациента измеряют температуру кожи височной области лба с помощью медицинского инфракрасного термометра В.Well WF-2000 при проведении функциональной пробы с двухминутной окклюзией сосудов микроциркуляторного русла височной артерии с дискретной регистрацией температуры кожи в конце окклюзии и через 30, 60, 90 и 120 сек после снятия окклюзии, и при повышении температуры на 0,2-0,6°С на протяжении не менее 60 сек в течение 120-секундного постокклюзионного периода диагностируют нормальное состояние эндотелиального релаксирующего механизма в системе микроциркуляции височной артерии.