Способ определения реактивности сосудов головного мозга Советский патент 1993 года по МПК A61B5/285 

Изобретение относится к медицине, а именно к способам диагностики сосудистых заболеваний, приводящих к ухудшению мозгового кровообращения.

Цель изобретения - повышение точности определения реактивности сосудов полушарий головного мозга, следовательно улучшение ранней диагностики заболеваний, обусловленных нарушением кровообращения головного мозга.

Поставленная цель достигается тем, что одновременно кроме битемпоральной РЭГ и грудной реограммы регистрируют РЭГ правого и левого полушарий мозга, причем используется тетраполярная методика реог- рафии, имеющая большую точность, чем биполярная. Величину реактивности сосудов полушарий определяют по отношению цифровых значений характеристик кровотока, полученных до и после пробы. Последние

ел С

рассчитывают исходя из величины средней скорости кровотока во всем мозге, а также характеристик РЭГ правого и левого полушарий. Регистрация одновременно с РЭГ грудной реограммы позволяет учитывать более точно взаимосвязь центральной и церебральной гемодинамик. Хорошо известно, что они тесно взаимосвязаны законами гидродинамики, особенно при заболеваниях различного генеза, когда нарушается в значительной мере ауторегуляция мозгового кровотока. В связи с этим при отсутствии учета центральной гемодинамики во время пробы возможна ошибочная оценка величины реактивности сосудов головного мозга, так как мозговой кровоток после пробы может увеличиться как следствие увеличения сердечного выброса, а не как следствие расширения сосудов мозга. Определение же величины реактивности сосудов лишь по из00

о

00

со

менению амплитуды реограммы, вследствие действия сосудорасширяющего препарата, имеет большую погрешность. Для определения объемного кровотока в кардиологических исследованиях пользуются болеесложным показателем, рассчитываемым по формуле Кубичека. На таком принципе оценки объемного кровотока реографическим методом основаны автоматические аппараты анализа кровотока, созданные на микропроцессорах.

Предлагаемый способ имеет следующие отличительные признаки:

в лобной и мастоидальной областях справа и слева располагают электроды для раздельной регистрации кровотока в каждом из полушарий;

регистрация реоэнцефалограмм полушарий ведется одномоментно с регистрацией битемпоральной РЭГ(РЭГ всего мозга) и грудной реограммой;

реактивность сосудов полушарий определяют не по величине амплитуд реограмм, а по отношению цифровых значений характеристик кровотока, полученных до и после сосудорасширяющей пробы, причем последние рассчитывают исходя из величины средней скорости кровотока во всем мозге, а также характеристик РЭГ правого и левого полушарий.

На фиг.1 представлена принципиальная схема проведения исследования реактивности сосудов полушарий .мозга со следующими обозначениями:

1,2-битемпоральные электроды для измерения кровотока во всем головном мозге; 3,4 и 5,6 - электроды для измерения кровотока в правом и левом полушариях, соответственно (лобно-мастоидальные отведения); 7,8 - электроды для измерения показателей центральной гемодинамики (по Кубичеку); 9

- четырехканальный реограф; 10 - самописец; на фиг.2 - электроды для реоэнцефалог- рафии: а - биполярный электрод для измерения кровотока в полушариях 1,2 - измерительный (U) и токовый (I) контакты, соответственно; b - биполярный электрод для измерения кровотока во всем головном мозге(битемпоральное отведение); на фиг.З

-измерение показателей кровотока по дифференциальной реографической кривой, где h - высота кривой (о/с); Ти - фаза изгнания крови (с).

Способ осуществляется следующим образом (см. фиг.1). В горизонтальном положении больного на лобные и мастоидальные .области справа и слева (3,4 и 5,6 соответственно), а также на битемпоральные (2,2) симметрично накладываются обработанные электродной пастой биполярные электи

роды для РЭГ. Для проведения РЭГ полушарий используются электроды прямоугольной формы (см. фиг.2), имеющие по две контактные пластины 1,2. Каждая параэлектродов подсоединяется к соответствующим каналам реографа 9 (например РГ4-02) (см. фиг. Т). На грудную клетку на уровне мечевидного отростка, а также в области шеи накладываются биполярные электроды 7, 8

дя грудной реографии (по Кубичеку). Они также подключаются к отдельному каналу реографа. На самописце 10 регистрируют как прямые, так и дифференциальные реограммы каждого из отведений до и после

введения сосудорасширяющего вещества (нитроглицерин 0,0005 или вдыхание 3%- ного углекислого газа). Для расчета показа- телей кровотока используют только дифференциальные реографические кривые, причем по реограммам (всего мозга, полушарий и грудной клетки) замеряют лишь по два показателя: h - высоту дифференциальной кривой и Ти фазу изгнания крови (см. фиг.З).

Все исследование состоит из трех этапов.

I этап. Измерение кровотока в полушариях мозга до функциональной пробы с со- судорасширяющимвеществом (нитроглицерином).

II этап. Измерение кровотока в полушариях мозга на фоне функциональной пробы с нитроглицерином.

III этап. Вычисление коэффициента ре- активности сосудов мозга в каждом из полушарий по формуле

40

,

где МК2 - объемная скорость кровотока в данном полушарии на фоне пробы,

MKi - то же, до нее. Вычисления в ходе первого и второго этапов аналогичны. Пе- ред их описанием удобно принять следующие условные обозначения:

hrp - высота дифференциальной реографической кривой при грудной реографии, Ом/с;

Тигр - длительность периода изгнания крови по дифференциальной реографической кривой при грудной реографии, с;

2.0 - импеданс грудной клетки, Ом;

И0 - индекс общего кровотока грудная реограмма;

ЧСС - частота сердечных сокращений, мин;

L- расстояние между электродами, см;

Ьтрэг - высота дифференциальной реог- рафической кривой при реографии всего головного мозга, Ом/с;

Титрэг - длительность периода изгнания крови по дифференциальной реографиче- ской кривой при реографии всего головного мозга, с;

ZM - импеданс всего головного мозга, Ом;

Им - индекс церебрального кровотока во всем головном мозге;

МК0 - объемная скорость кровотока во всем головном мозге;

Ьд - высота дифференциальной реогра- фической кривой при реографии правого полушария головного мозга, Ом/с;

Тид - длительность периода изгнания крови по дифференциальной реографиче- ской кривой при реографии правого полушария головного мозга, Ом/с;

2д- импеданс правого полушария головного мозга;

Ид-индекс кровотока в правом полушарии головного мозга;

МКд - объемная скорость кровотока в правом полушарии;

hc - высота дифференциальной реогра- фической кривой при реографии левого полушария головного мозга Ом/с;

Тис длительность периода изгнания крови по дифференциальной реографиче- ской кривой при реографии левого полушария;

Zc - импеданс левого полушария головного мозга;

Ис - индекс кровотока в левом полушарии головного мозга;

МКС - объемная скорость кровотока в левом полушарии.

Вычисления в ходе первого и второго этапа выполняются в следующем порядке.

1. Вычисление минутного объема сердца (МО)

МО УОхЧСС,

где УО - ударный объем сердца,

ЧСС - частота сердечных сокращений. УО вычисляют по формуле Кубичека в модификации Пушкаря Ю.Т. Для этого используют, как уже указывалось, два параметра, замеренные непосредственно по дифференциальной грудной реограмме; hrp - высота дифференциальной реографической кривой, Ом/с; Ти - длительность периода изгнания крови, с.

2. Вычисление индекса церебрального кровотока (во всем головном мозге)

м втРэгХТИтрзг X1QO| М

И

где hrpar и Титрэг замеряются аналогично од- поименным, упоминавшимся в п.1, но только по дифференциальной реограмме всего головного мозга,

ZM - импеданс всего головного мозга, Ом.

3. Вычисление индексов кровотока раздельно для правого и левого полушарий по соответствующим дифференциальным ре- ографическим кривым, аналогично п.2.

Ис

RCXT,

ИС

х юо

Ил

hn XT,

д

-д

Х100.

где 2д и Zc - импедансы правого и левого полушарий, соответственно.

4. Вычисление церебральной фракции минутного объема сердца (%)

, Но

где Им - индекс кровотока всего головного мозга,

Ио - индекс общего кровотока (грудная реограмма).

35

м - ПгР X Тигр

-

X 100,

где Z0 - импеданс грудной клетки,

hrp и Тигр - замеряют по соответствую- щей дифференциальной реограмме (грудной).

5. Зная величину ЦФ (%) и МО, можно рассчитать среднюю скорость объемного кровотока во всем головном мозге (мл/мин)

45

МРХЦФ

МКо - 1()0

6. Вычисление, на сколько процентов индекс кровотока в правом полушарии головного мозга Ид отличается от индекса кровотока в левом полушарии Ис.

Ввиду того, что реоэнцефалограммы правого, левого полушарий и всего головно- го мозга регистрируются одновременно, средняя скорость объемного кровотока во всем головном мозге равна по величине средней арифметической суммы средних скоростей объемного кровотока в правом и левом полушариях раздельно, а значит, еели скорость кровотока во всем мозге принять за 100%, то это будет равно сумме индексов кровотока в левом и правом полушарии (Ид + Ис 100%). Следовательно можно вычислить в процентах сколько от общего мозгового кровотока приходится на правое, а сколько на левое полушарие

Ид X100 Ид Ид+Ис

Ис 100-Ид

Зная процент отличия индексов кровотока в полушариях, а также величину объемной скорости мозгового кровотока всего головного мозга можно вычислить среднюю скорость объемного кровотока раздельно для каждого из полушарий (мл/мин). Аналогично средняя скорость кровотока в полушариях мозга вычисляется и после пробы с сосудорасширяющим веществом.

Реактивность сосудов каждого из полушарий определяют по формуле

КР - МК2 КР MKi

где КР - коэффициент реактивности;

МК2 - средняя скорость объемного кровотока в данном полушарии после пробы;

MKi - до пробы.

Исходя из результатов исследования КР у здоровых лиц нашим способом коэффициент реактивности следует считать, нормальным в пределах 1,3-2,0.

П р и м е р 1. -Больной Б. 64 л., история болезни 1419246, лечился в клинике общей хирургии госуниверситета г. Петрозаводска в 1987т с диагнозом, бронхиальная астма (БА), инфекционно-аллергическая форма, тяжелое течение. Болен 30 лет. Кроме БА беспокоят стойкие головные боли, ухудшение памяти, головокружения. Для решения вопроса об оперативном лечении (денерва- ции левой сонной артерии) выполнена рео- энцефалография, определена реактивность сосудов полушарий мозга. Коэффициент реактивности сосудов правого полушария оказался равным 1,35, а левого 1, 12. Учитывая столь низкую реактивность сосудов, осо

бенного левого полушария, в операции

больному отказано из-за опасности осложнений в послеоперационном периоде. Кроме диагноза основного заболевания у больного выявлено таким образом нарушение ауторегуляции мозгового кровотока, причиной которого по-видимому является атеросклероз сосудов мозга с преимущественным поражением левого полушария. I этап вычислений у больного Б,

В соответствии с вышеприведенными условными обозначениями у данного больного до функциональной пробы были следующие параметры реограмм: 5

hrp 2,3 Ом/с; Тигр 0,38; Z0 31 Ом; ЧСС 63;

птрэг 0,8; Титрэг 0,33; ZM 56; 10Ьд 1,7;TMA0,3;ZA 115; hc 1,8; Тис 0,34; Zc 120

L«30cM

15

Вычисление кровотока в полушариях состоит из нескольких последовательных математических действий.

1. Вычисление МО. МО УО х ЧСС, где УО - ударный объем сердца. УО может быть вычислен по любой из модификаций формулы Кубичека.

УО (для женщин)

0,33 7259 L hrp Тиф Z2o

У О (для мужчин)

0,29 8836 L hrp Тигр Z2o

Для данного больного: Y0

0,29 8836 30 2,3 0.38 RQ n , .

------5----- 69,9 (мл)

312V

МО 69,6- 63 4403,7 (мл)

2. Вычисление индекса церебрального кровотока во всем головном мозге.

hjpsr Титрэг м - - е-м

10.0 ° 8 СР 33 100 0,47 bo

3. Вычисление индексов кровотока для правого и левого полушария.

Для правого:

Ид 1|711 5°|3 .44

Для левого:

Ис . 100 0,51

4. Вычисление церебральной фракции (ЦФ) минутного объема сердца в процентах.

ЦФ.ЮО,

где

Ио пГр-Тигр . 1QO о

0l38.

0431110

МКо-100%

v МКр Р % Y 100

Y-P%

У данного больного

v 739,8 7,4 с/1 , --ТГЮ-- 54,7 мл/мин

Далее рассчитывают непосредственно МКдиМКс

МКД МК0 - Y 739,8 - 54,7 685,1. МКС МК0 + Y 739,8 + 54,7 794,5.

10

15

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в диагностике сосудистых заболеваний. Способ позволяет повысить точность оценки реактивности сосудов головного мозга. Для этого исследование проводят тетраполярным методом, регистрируют реоэнцефалограмму правого и левого полушария мозга и всей головы, реограмму грудной клетки до и после проведения сосудорасширяющей пробы, рассчитывают объемную скорость кровотока полушарий и определяют реактивность сосудов головного мозга как отношение значений полученных после пробы к величине значений до проведения пробы. 3 ил.

16,8% 2, о

,,„ МО ЦФ 4403.7 16,8 „,„ „ / 0 --юс --- со--- мл/ммн

Прибавление, либо вычитание величины Y из МК0 определяется соотношением 20 величины индексов кровотока полушарий

этап вычислений заканчивается. 25 II этап вычислений (величина объемной скорости кровотока в полушариях на фоне функциональной сосудорасширяющей про6. Вычисление, на сколько процентов бы). Все вычисления, входящие в этот этап, индекс кровотока в правом полушарии моз- проводятся аналогично тем, что проводи- га Ид отличается от индекса кровотока в 30 лись на I этапе, меняются лишь исходные левом полушарии мозга Ис.данные, замеренные с реограмм, полученПринимая во внимание то, что объемная ных на фоне пробы, скорость кровотока во всем мозге равна сумме индексов кровотока в полушариях, и принимая ее за 100%, получают пропорцию 35

Ид + Ис- 100% Ид - х, где х - Ид (%)

Ид 100 0,44 100 44 Ид+Ис 0,44 + 0,51 0,95 W 3 /0

Тогда Ис 100% - 46,3% 53,7% Далее рассчитываем процент отличия индексов кровотока в полушариях

Р 53,7%-46,3% 7,4%

Зная процент отличия индексов кровотока в полушариях, а также величину объемной скорости мозгового кровотока для всего головного мозга - вычисляют объемную скорость кровотока раздельно для каждого из полушарий. Для этого вначале вычисляют, величину объемной скорости кровотока, соответствующую проценту межполушарной асимметрии, исходя из пропорции

45

Вычисления

0,29 8836 32 0,43,, л 1. YO -------- ------ 103,3 (мл)

32

МО 103,3- 64 6611.2 (мл)

Ис 1710833 4. И0 .100 4,0

100 13,75%

100

909,0 мл/мин

0,54-100 54 Ь Л 0,54+0,52 1,06 °и У

Ис 100%-50,9% 49,1% Р 50,9 %-49,1 % 1,8%

Y 909fQ01-8 16,4 мл/мин

МКД 909 + 16,4 925,4 мл/мин МКС 909 - 16,4 892,6 мл/мин

111 этап. Вычисление коэффициентов реактивности сосудов полушарий мозга (КР).

Для этого, как было уже указано выше, делят величину объемной скорости кровото- ка в данном полушарии на фоне сосудорасширяющей пробы на величину объемной скорости кровотока в этом же полушарии до пробы.

КР

правого полуш

35 685,1

К-Р- 892,6 1 1 г левого полуш. 7945 |Ј

Примечание. При описании последующих примеров комментарии будут отсутствовать. Порядок вычислений показателей по этапам останется прежним.

П р и м е р 2. Больная В., ист. болезни 1617/510, лечилась в клинике общей хирургии Петрозаводского госуниверситета в 1988 г. с диагнозом бронхиальная астма ин- фекционно-аллергического генеза, тяжелое течение. Планировалось оперативное лечение - денервация правой сонной артерии. Для того, чтобы исключить противопоказания к операции, выполнена реоэнцефалог- рафия. Выявлено значительное снижение реактивности сосудов правого полушария (КР 1,16) при целенаправленном опросе больной выяснилось, что год назад у нее было преходящее нарушение мозгового кровообращения с левосторонним гемипарезом. Явления пареза исчезли в течение недели. В оперативном лечении больной было отказано, вследствие опасности развития инсульта мозга после операции. I этап.

20

, .29-8836-ЗОМ.7-0. 252

МО 67 -71,1 4763,2 мл ПО П 94

ьи

1 - 0.23 100

Ис «л;Г ,23

25

100 2,31 ;

ЦФ |у-100 15,2%

40

45

с ил./ 4763,2 15,2 ол / 5. МК0 ---bjTj-- 724 мл/мин

к У - ° 25 10° 1 о/ 0 Л 0,23 +0,25 А

Ис 100%-52,1% 47,9% Р 52,1%-47,9% 4,2%

Y 72 004 2 30,4 мл/мин

М Кд 724+ 30,4 754,4; МКС 724 - 30,4 693,6 мл/мин II этап

. 0.29 8836 30 1,7 0,33

69,0;

25

И0 70-69 4830 (мл)

19 О. 94

Им 62 .45

Ид 0,23; Ис 1 110о 25 .28

Но 1-725° 33 ,24;

П 4R

5.

..„ 4830 20 ngg МК0 --щ- 966

х 0,23-100 451,у 0,28+0,23

Ис 100%-45,1% 54,9%; Р 54,9% -45,1% 9,8%

Y 96ej009 8 94.7 мл/мин

МКД 966-94,7 871,3; МКС 966+ 94,7 1060

КРправ.полуш усд л 6 1060

КР

лев.полуш OQO с

1,53

П р и м е р 3. Больной Б., 49 л., ист. бол-ни Ms 1694/542, поступил в клинику общей хирургии Петрозаводского госуниверситета в апреле 1988 г. с диагнозом БА

инфекционно-аллергического генеза средней тяжести, хронический бронхит, эмфизема легких - для оперативного лечения. Перед операцией выполнена реоэнцефалография. Реактивность сосудов полушарий оказалась в пределах нормы. (КРПрав. полуш. 1,53; КРлев. полуш. 1,58). Выполнена операция - денервация правой сонной артерии. На 2-е сутки после операции у больного появились сильные головные боли в правой височной области, головокружение. Повторно выполнена реоэнцефалография - реактивность сосудов правого полушария значительно ниже нормы. (КРправ.полуш.

1,01; Крлев.полуш. 1,36), что расценено как признак выраженного нарушения ауторегу- ляции кровотока в нем, являющегося предвестником развития ишемии мозга. Назначена медикаментозная сосудорасширяющая терапия: кавинтон 5 мг х Зр, папаверин 40 мг х Зр, беллатаминал 20,4 мг х Зр. Головные боли, головокружение исчезли. На 3-й сутки после назначения, препараты отменены. Реоэнцефалография, сделанная

на следующий день (5-е сутки после операции), выявила, что реактивность сосудов полушарий в пределах нормы (КРправ.полуш. 1,32, КРлевого 1,52). В удовлетворительном состоянии больной выписан домой.

Данный пример иллюстрирует использование нашего способа с целью выявления показаний для назначения дополнительного лечения.

Исследование реактивности сосудов

мозга больного Б. до операции. Этап I.

55

МО 51,9 80 4148,4

12 П 9 2. Им ,36

Ис

15 1,9 -0.23 .

,36

120 ЦФ - |-100 20,6%

26

100 1,75

с MI/ 4148 20-6 -ыак 5, МК0-- QQ-- - 854,6

6 х 0.35 -100 ,оэо, 1 0,35+0,36

Р 50,7%-49,3% 1,4%; Ис 100%-49,3% 50.7%

Y 854fOQM 12.0 мл/мин

МКС 854,6+12 866,6 МКД 854,6-12 842.6;

Этап

L уо 0.29 -8836 -30 -1.9-0.26 562. 262

МО 90 56.2 5055,9

60

100 0,5

1 Q П

Hc 1 912Q24 ,38

1804311

16

ft v 0.36 100 36 ЛОС D A 0,36+ 0,38 0,74

Ис 100%-48,6% 51.4; Р 51,4%-48,6% 2,8%

v 1329.7 2,8 „-.„ . -- ТТ- мл/мин

МКД 1329,7-37,2 1292,5; МКС 1329,7+ 37.2 1366,9 Этап III

1292,5

КР(прав.полуш.) о до с 1 53 КР(лев.полушар.) осе с 1 «58

Исследование реактивности сосудов мозга больного Б. на 2-е сутки после операции денервации правой сонной артерии. 35 Этап I

50

уд - ° 29 8836 30 3 °-28 42 5 392

55

МО 71 42.5 3014.3

1 П 99 2. Им 6g ,34

з. ид 1 5;Q 24 ,

126

29

Hc 1|412g 24 ,27 4 . Но 3 3Q 28 ,15

ЦФ тН|| 100 15,8

.... 3014,3 15,8 ,.-,co 5. МК0 ---щ-- 476,3

R у- 0.29 100 E-1Qo/ 6 X 0,29 + 0,27 518

Ис 100%-51,8% 48,2%; P 3,6%

v 476,3 3.6 .„-, 1 Y- 10(Ji/,i

MKA 476,3+ 17,1 493,4; MKC 476,3-17,1 459,2 I этап

,,„ - 0.29 8836 30 3 3 0,3

1, /() -- 4 j, D

39Z

MO 45,5 -75 3411,5

HM 11 ° 26 ,38 bo

1 4 П 99

Ид 129

Hc 1-512°-26-ioo o,3

ЦФ j- 100 16,5

K M. 3411,5 16,5 ceon 5. MK0 ---TQQ----562,9

Ис 100% -44,4% 55,6%; P 55,6%-44,4% 11,2%

Y 562 i0011 2 63 мл/мин

МКД 562,9-63 499,9; MKC 562,9+ 63 625,9 III этап

493Л

499,9 КРправ.полуш. лпо л 1i01

25

КРлев.полуш. - лспу 3§

Исследование реактивности сосудов мозга больного Б. на 5-е сутки после опера30 ции

45

зо2

50

МО 90 -54,7 4919,9

1 т П 99 2. Им 80 ЮО 0,36

55

Ис 1 792° 24 ,44

19

9 П 49 4. Но 3g ,13

100 169 5. м Ko 4919.9 Q 16.9 831

6 v 0.46-100 „ 1 0, b X 0,46+0,44 blj

Ис 100%-51,1% 48,9%; P- 51.1-48,9 2,2% v 831.5-2.2

Y--100- 18 3

МКД 831,5 +18,3 849,8; MKC 831,5-18,3 813,2 I этап

0.29 8836 30 2,0 0.32

J.. YU -------------X----------- - OZ, /

2Г

MO 86 -62,7 5396,8

Mc 1 4i oo 22

20

100 2,29

,7

R мк 4769.3 -24J я 5. МК0 ---- gg--- - 1178

Ис 100%-47,5% 52,5; Р 52,5-47,5 5%

Y 11JQQ5 58,9 мл/мин

МКД 1178-58,9 1119,1 МКС 1178 + 58,9 1236,9 I этап

КР

прав.полуш

1119,1 1 «, 849,8

КР

1,52

лев.полуш. - 010 о

Формула изобретения

Способ определения реактивности сосудов головного мозга, включающий регист- рацию и анализ реоэнцефалограммы правого и левого полушарий головного мозга до и после сосудорасширяющей пробы и определение реактивности сосудов по отношению цифровых значений характеристик кровотока полученных до и после пробы, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности, регистрацию проводят тетра- полярным методом, дополнительно регистрируют реограмму грудной клетки и всей головы, рассчитывают среднюю скорость мозгового кровотока и используют ее для расчета отношения.

а

4s

z

W

Фиг 2

Фиг03