Способ определения степени предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям
METHOD FOR DETERMINING PREDISPOSITION DEGREE TO CARDIOVASCULAR DISEASES

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике состояния сердечно -сосудистой системы (ССС) и может быть использовано при профилактическом обследовании с целью раннего выявления риска развития сердечно - сосудистых заболеваний (ССЗ) и артериальной гипертензии (АГ) у молодых здоровых индивидуумов.
Уровень техники.
Ортостатическая гипотензия (ОГ) и ортостатическая гипертензия (ОГТ) являются общепризнанными факторами риска развития ССЗ. Эти нарушения могут быть выявлены и у здоровых субъектов.
Для изучения ортостатических нарушений гемодинамики в клинической практике широко применяют активные и пассивные ортостатические пробы, предусматривающие измерение артериального давления (АД) при наклоне испытуемых под разными углами от 12° до 90°. Активная ортостатическая проба осуществляется путем изменения положения самим испытуемым. Пассивная проба заключается в применении наклонного стола, обычно с электрическим приводом, для изменения положения испытуемого из горизонтального в наклонное или вертикальное положение.
В работе Freeman R, Wieling W, Axelrod FB, et al в качестве критериев диагностики ОГ предложено рассматривать снижение систолического артериального давления (САД) на 20 мм рт. ст.и/или диастолического давления (ДАД) на 10 мм рт. ст.в наклонном или вертикальном положении тела по сравнению с горизонтальным положением. (Consensus statement on the definition of orthostatic hypotension, PT trally mediated syncope and the postural tachycardia syndrome. Clin. Auton. Res. 2011; 21(2):69-72.) По мнению авторов известного способа, этот тест позволяет выявить ОГ у 5-6% здоровых субъектов.
Проспективные многолетние исследования здоровых добровольцев с применением, представленных выше критериев диагностики ОГ и активной ортостатической пробы, позволили выявить связь ОГ с ССЗ и ростом смертности.
Известна работа Matsubayashi К, Okumiya К, Wada Т, Osaki Y, Fujisawa M, Doi Y, et al., в соответствии с которой критерием диагностики ОГТ является повышение САД на 20 мм рт.ст в наклонном или вертикальном положении по сравнению с горизонтальным (Postural dysregulation in systolic blood pressure is associated with worsened scoring on neurobehavioral function tests and leukoaraiosis in the older elderly living in a community. Однако данное исследование было проведено среди лиц старшей популяции (70 - 80 лет).
Thomas R, Kiang L, David R, Diane E, Kiefe C, Hulley S провели обследование здоровых молодых субъектов 18-ти - 30-ти лет с применением активной ортостатической пробы (Positional Change in Blood Pressure and 8-Year Risk of Hypertension: The CARDIA Study. Mayo Clin Proc. 2003;78:951-958). Особенностями данного протокола являлось то, что 3 измерения АД с интервалом 30 секунд были проведены через 5 минут после принятия испытуемым сидячего положения, данные последних 2 измерений усреднялись и учитывались при дальнейших расчетах. После этого испытуемый принимал вертикальное положение, в пределах одной минуты после изменения положения проводили первое измерение АД и через 30 секунд после первого проводили второе измерение, данные, которых усреднялись. Учитывались только изменения САД: из усредненной величины САД в вертикальном положении вычитали усредненную величину САД в положении сидя. По результатам исследования были выделены три группы испытуемых. Снижение САД в вертикальном положении более чем на 5 мм. рт. ст. наблюдалось у 26,6% всех испытуемых (первая группа). Незначительные изменения САД (±5 мм рт. ст.) были во второй группе (57,2%). Повышение величины САД на более чем 5 мм рт. ст.в вертикальном положении по сравнению с величиной САД в положении сидя было отмечено в третьей группе (у 16,2% всех испытуемых). При повторных измерениях тех же показателей у той же группы испытуемых, которые проводились на 5-м, 7-м и 10-м году исследования, было установлено, что в первой и третьей группе заболеваемость АГ была достоверно выше, чем во второй группе. Наибольшая заболеваемость АГ наблюдалась в третьей группе. Данный протокол использован в качестве прототипа для создания нового способа определения предрасположенности к ССЗ у здоровых молодых субъектов. Однако необходимо подчеркнуть ряд существенных недостатков прототипа.
- Исходное положение сидя, при котором проводили первое измерение, не является оптимальным для ортостатических проб. Предпочтительно исходное горизонтальное положение, при котором гидростатическое давление минимально и прямо пропорционально высоте грудной клетки (высоте столба жидкости). Гидростатическое давление жидкости рассчитывают по формуле Р=mgh, где Р - гидростатическое давление, m - масса жидкости, g - ускорение свободного падения и h - высота столба жидкости, которая совпадает с ростом человека в вертикальном положении. Две первые величины являются константами для данного человека, третья значительно увеличивается при изменениях положения тела. Разница давления в наклонном или вертикальном положении по сравнению с горизонтальным положением называется гравитационным градиентом (ГГ) или градиентом гидростатического давления (ГГД). Он имеет наибольшую величину в вертикальном положении.
- Различный рост испытуемых определяет разницу высоты гидростатического давления. Зависимость высоты гидростатического давления от роста при наклоне на 60° представлена на Фиг. 1.
- Следствием этого является разная степень увеличения ГГД у испытуемых разного роста и разная степень активации компенсаторных процессов, способствующих поддержанию органных кровотоков при изменениях положения тела.
- Другим недостатком способа-прототипа является минимальный период экспозиции в каждом из двух положений, в которых производят измерение САД. Это имеет большое значение потому, что для развертывания компенсаторных процессов необходим определенный промежуток времени, который является индивидуальным, в большинстве случаев он составляет от 7 до 10 минут.
- Недостаточный учет циркадных ритмов, влияния изменений основного обмена, связанного с питанием, отсутствие учета фазы овуляционного цикла молодых испытуемых женского пола, сопровождающийся значительными нейрогормональными сдвигами.
Все перечисленные недостатки устранены в новом протоколе пассивной ортостатической пробы.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи определения степени предрасположенности к ССЗ у молодых здоровых индивидуумов.
Использование в клинической практике заявляемого способа позволяет повысить достоверность результатов обследования, а именно: исключить влияние конституциональных особенностей испытуемых за счет того, что угол наклона стола, на котором фиксирован обследуемый, устанавливают в обратной зависимости от роста обследуемого.
Кроме того, заявляемый способ является общедоступным, так как его осуществление не требует никакого сложного оборудования.
Указанные диагностические результаты при осуществлении изобретения достигаются за счет того, что также как в известном способе степень предрасположенности к ССЗ и АГ людей в возрасте 18-35 лет определяют путем выявления ортостатических изменений гемодинамики при изменении положения тела испытуемого.
Особенность заявляемого способа заключается в том, что испытуемого располагают в горизонтальном положении на столе, снабженном транспортиром для измерения угла наклона от 0° до 90° и опорной площадкой для стоп испытуемого. В интервале времени от 7 до 10 мин осуществляют 5-ти кратное измерение АД на левой и правой плечевых артериях, причем дальнейшие измерения АД проводят на стороне с наибольшими значениями. Далее испытуемого переводят в наклонное положение. Индивидуальный угол наклона устанавливают в процессе наклона с помощью транспортира таким образом, чтобы расстояние между горизонтальной основой стола и макушкой испытуемого составляло 130 см. Между 7-й и 10-й минутами наклонного положения испытуемого проводят 5 измерений АД, усредняют величины САД в горизонтальном и наклонном положении испытуемого. Определяют разницу усредненных величин САД (ДСАД) путем вычитания из САД наклонного положения САД горизонтального положения. При величине ДСАД равной 0-5,0 констатируют состояние, соответствующее норме, при величине ДСАД от 6,0 до 10,0 отмечают начальные проявления факторов риска ССЗ, величина ДСАД от 11 до 15 свидетельствует об умеренной степени риска ССЗ, величина ДСАД от 16 до 20 характеризует выраженную степень риска ССЗ, величина ДСАД больше 20 свидетельствует о наличии факторов риска с высокой вероятностью поражения мишеней.
Раскрытие сущности изобретения
Учитывая разнообразие диагностических критериев ортостатических нарушений гемодинамики, авторами заявляемого способа разработан универсальный подход, основанный на понимании физиологического смысла изменений АД при изменениях положения тела. Основная физиологическая причина ортостатических сдвигов кровообращения при изменениях положения тела человека состоит в необходимости поддержании стабильности САД, что является важным для обеспечения постоянства перфузионного давления крови при изменениях положения тела во всех органах но, прежде всего, в головном мозге. Поддержание САД на постоянном уровне при изменениях положения тела достигается организмом благодаря изменениям во всех системах регуляции кровообращения, начиная с активизации симпатического барорефлекса и заканчивая стимуляцией всех прессорных систем. Компенсаторные процессы вызывают повышение жесткости сосудов, скорости пульсовых волн, создающих условия для сосудистых нарушений (Дороговцев В.Н. Гречко А.В. Значение ортостатических изменений кровообращения в развитии сосудистой патологии. Клиническая Медицина, 2017. №11).
Отклонение САД в сторону снижения несет риск развития гипоперфузии мозга и потери сознания, отклонение САД в сторону повышения не отражается на текущем самочувствии. Оба эти отклонения являются факторами риска АГ и ССЗ, поэтому ранняя диагностика таких нарушений имеет большое значение для их профилактики.
Сущность заявляемого способа состоит в использовании новой системы стандартизации пассивной ортостатической пробы. Критерием стандартизации выбран не угол наклона испытуемого, а стандартная высота градиента внутреннего гидростатического давления. Это позволяет проводить адекватный сравнительный анализ изменений в ССС при смене положения тела субъектов разного роста.
В наклонном положении высота человека совпадает с гипотенузой прямоугольного треугольника, в котором противолежащим катетом является величина ГГД, возникающего при переводе испытуемого из горизонтального положения (нулевая точка) в наклонное положение. Он представляет собой перпендикуляр, соединяющий две плоскости, проходящие по верхней поверхности головы и нижней части пяток. Эта величина должна быть постоянной у всех испытуемых и равной 130 см. Эта величина рассчитана для испытуемых минимального роста - 150 см. при их наклоне на 60°. При больших углах наклона возрастает риск развития предсинкопальных состояний или ортостатической гипотонии с кратковременной потерей сознания (синкопе). Измерение величины ГГД не является обязательным, его величину рассчитывают с помощью геометрических таблиц для прямоугольных треугольников. По синусу угла: гипотенузе (рост испытуемого)-переменная величина и противолежащему катету (высота ГГД=130 см.) - постоянная величина определяют индивидуальный угол наклона каждого испытуемого.
Таблица 1 позволяет определить индивидуальный угол наклона при заданном росте испытуемого для установления стандартной высоты ГГД=130 см. Стандартизация пассивной ортостатической пробы по углу наклона способствует установлению разных величин ГГД - правый столбик таблицы 1. Наглядное представление нового принципа стандартизации дает фиг. 2.
При стандартизированном подходе, чем выше испытуемый (200 см.), тем меньше необходим угол наклона, чтобы достичь значения стандартной высоты ГГД и наоборот.
Авторами заявляемого способа разработаны диагностические критерии ортостатических нарушений кровообращения. Разница САД в наклонном и горизонтальном положениях (Д САД) соответствующая норме, а также разным стадиям ортостатических нарушений, представлена таблице 2.
* Δ САД - разность САД в наклонном и в горизонтальном положениях. Снижение САД в наклонном положении более чем на 5 мм.рт.ст. свидетельствует о развитии ортостатической гипотензии. Обратная тенденция изменений САД более чем на 5 мм.рт.ст. является признаком развития ортостатической гипертензии.
Следующим существенным признаком, необходимым для осуществления заявляемого способа, является обязательная пауза после смены положения тела испытуемого продолжительностью 10 минут. Это связано с индивидуальными особенностями эмоционального восприятия смены положения, которые могут влиять на результаты исследования. В этом периоде происходит психологическая адаптация к смене положения и результаты лучше отражают влияние перераспределения крови и в меньшей степени результаты изменения психоэмоционального фона.
При каждом изменении положения тела испытуемого в интервале времени от 7 до 10 минут осуществляют 5-ти кратное измерение АД. Полученные данные усредняют и используют для дальнейших расчетов.
При использовании заявляемого способа необходимо учитывать влияние циркадных ритмов изменения основного обмена, связанного с приемом пищи, на изменения нейрогормонального фона. В связи с этим исследования целесообразно проводить утром с 8 до 11 часов, натощак.
Стандартизация исследования определяет необходимость учета выраженного нейрогормонального сдвига и перераспределение крови в кровеносном русле, связанные менструальным циклом у субъектов женского пола. Такие изменения могут оказать существенное влияние на результаты измерений при ортостатических пробах.
Для практической оценки нового протокола стандартизированной пассивной ортостатической пробы в ФНКЦ РР было проведено исследование «Эталон здоровья». В лаборатории функциональной гемодинамики были обследованы 40 человек в возрасте от 18 до 35 лет. Критерии здоровья были подтверждены клиническими и лабораторными исследованиями. Обследование проводилось в утренние часы с 8 до 11 часов, натощак и через 48 часов после последнего приема алкоголя или кафе. Обследование женщин проводилось после первого дня последней менструации, в интервале времени между 10-м и 22-м днем. Для обследования применен аппарат VASERA1500. Протокол исследования был следующим:
- Измерение роста и веса, расчет индекса массы тела. Учитывая рост испытуемого, по таблице 2 находили индивидуальный угол наклона стола для установления стандартного ГГД.
- Проводили 5-ти кратное измерение АД между 7-й и 10-й минутами.
- После десятой минуты испытуемого на 10 минут переводили в наклонное положение с индивидуальным углом наклона.
- Между 7-й и 10-й минутами наклонного положения проводили 5 измерений АД
- После десятой минуты пребывания в наклонном положении испытуемого переводили в горизонтальное положение, между 7-й и 10-й минутами проводили 5 измерений АД.
- После 10-й минуты испытуемого переводили в наклонное положение с фиксированным углом 60°.
- Между 7-й и 10-й минутами проводили четвертую серию измерений АД.
- Во всех сериях измерений АД проводили измерения САД и ДАД, но для расчетов использовали только величину САД, как показатель, наиболее важный для формирования перфузионного давления и объемного кровотока внутренних органов. ДАД, формирующееся отраженными волнами, в расчет не бралось.
Результаты проведенного исследования представлены в таблице 3.
Результаты измерений САД и ДАД при стандартизированной пассивной ортостатической пробе и при наклоне 60° приведены в таблице 4.
Сравнительный анализ САД в общей группе выявил незначительные изменения (менее 5 мм.рт.ст.) САД при переводе испытуемых из горизонтального в наклонное стандартное положение или при наклоне 60°. Происходило небольшое снижение САД и ДАД. Средние значения степени такого изменения САД были одинаковыми при стандартном наклоне и наклоне 60°, но при учете индивидуальных изменений САД при стандартной пробе по критериям, представленным в таблице 2, выявлены следующие типы изменений (фиг. 3).
Усреднение данных испытуемых с повышениями и понижениями САД при наклоне дает ложные нормальные результаты исследования. Анализ индивидуальных данных АС АД позволил выявить нормальную реакцию (0 - 5,0 мм.рт.ст.) у 58% здоровых испытуемых. Начальные проявления ОГ (5,0 - 10,0) выявлены у 15%, а ОГТ (более 5,0 - 10,0) у 12,5% здоровых испытуемых. Выраженная степень риска выявлена у 5% испытуемых с признаками ОГ и у 2,5% с ОГТ. Аналогичный анализ был проведен на тех же добровольцах при наклоне 60°. Результаты измерения А САД представлены на фиг.4.
Нормальные изменения ДСАД выявлены у 50% здоровых испытуемых при наклоне 60° vs по сравнению с 52% при стандартной пробе. Признаки ОГ были у 27,5% испытуемых при наклоне 60° против 30% при стандартном наклоне, а ОГТ выявлена у 22,5% испытуемых при наклоне 60°, против 15% испытуемых при стандартном наклоне. Таким образом, обнаружены определенные различия выявляемости ОГ и ОГТ при использовании различных протоколов обследования. Возможным объяснением различий может быть повышенная высота ГГД и ее изменчивость у испытуемых разного роста при наклоне 60° (смотри таблицу 1 правый столбец). Косвенным подтверждением такого предположения могут служить данные измерения АД на плечевой и лодыжечной артериях в горизонтальном положении, при стандартном наклоне и наклоне на 60°, представленные в табл. 5
*брах. - брахиальное давление
**лод. - лодыжечное давление
В таблице 5 представлены данные, свидетельствующие о более высоком САД у высоких добровольцев в горизонтальном положении, по сравнению с низкорослыми испытуемыми. Выявлены достоверно более высокие значения САД при стандартизированном наклоне в первой группе 213,2±14,8 мм.рт.ст.vs 186,4±12,3 мм.рт.ст., более значимые различия наблюдались при наклоне 60° 226,1±12,3 vs 190,3±14,1 мм.рт.ст. Эти данные подчеркивают важность учета роста испытуемых и высоты ГГД. Совершенно очевидно, что стандартизированная по высоте ГГД проба является также информативной, как и наклон 60°, но она позволяет нивелировать индивидуальные конституциональные особенности, сильно влияющие на результаты исследования и точность диагностики.
Таким образом, стандартизованная по высоте ГГД пассивная ортостатическая проба позволяет выявлять среди здоровой молодой популяции степень предрасположенности к ССЗ. Данная проба может стать универсальным методом исследования регуляции ССС, оценки ее состояния и критерием эффективности различных профилактических и лечебных программ.
Способ осуществляют следующим образом.
1. Отбор испытуемых.
- Диспансеризация в соответствии с заявляемым способом показана для субъектов клинически здоровых, свободных как от хронических заболеваний: АГ, ССЗ, диабет и т.д., так и острых: грипп, воспалительные заболевания, травмы, отравления и т.д.
2
2
- За два дня до обследования испытуемый проходит осмотр в лаборатории: физический осмотр, аускультация, сбор анамнеза, измерение роста, веса, определение индекса массы тела, трехкратное измерение АД. При АД больше 140/90 мм.рт.ст. и меньше 100/60 мм рт. ст.испытуемых направляют на консультацию терапевта. Добровольцев с индексом массы тела меньше 18,0 кг/м и больше 35 кг/м в исследование не включают, направляют на консультации терапевта или диетолога для выявления причин и коррекции нутритивного статуса.
- Испытуемые женского пола могут принять участие в обследовании в середине лютеиновой фазы менструального цикла (через 10-22 дня от начала последней менструации).
- Испытуемым, соответствующим критериям отбора, объясняют цели и задачи исследования, необходимость периодических (1 раз в год) осмотров в лаборатории, объясняют некоторые ограничения перед исследованием: за два дня до исследования не пить алкоголь, кофе, утром в день исследования не принимать плотный завтрак, разрешена одна чашка некрепкого чая. Перед исследованием испытуемому рекомендуют, если необходимо, воспользоваться туалетом.
2. Требования к лаборатории.
2
- Помещение, площадью минимум 15 м, высота потолков 2,5 - 3 м с затемненными окнами, температура в помещении 24 - 25°С, хорошая звукоизоляция, вентиляция.
- Наличие специального наклонного стола с электрическим приводом и опорной площадкой для стоп, удобный ватный или синтетический матрац, покрытый одноразовой простыней.
- Наличие сертифицированного аппарата для непрямого измерения АД.
- Во время проведения исследования вход и выход из лаборатории запрещен, на входной двери снаружи висит объявление: «Не входить, не стучать!»
3. Практическая реализация способа
- Испытуемый принимает горизонтальное положение на наклонном столе, стопы касаются опорной площадки. Осуществляют измерение АД на левой и правой плечевых артериях испытуемого. Дальнейшие измерения проводят на стороне с наибольшими значениями АД.
- 10 мин. испытуемый находится в горизонтальном положении. В интервале между 7-й и 10-й минутой отдыха проводят 5 замеров АД, значения которых усредняют.
- Далее с помощью стола снабженного электрическим приводом осуществляют наклон испытуемого. Угол наклона стола предварительно рассчитывают и устанавливают с помощью специального транспортира для установления в соответствии со стандартной высотой ГГД 130 см. В этом положении испытуемый находится 10 мин., между 7-й и 10-й минутами наклонного положения проводят 5 измерений АД, данные которых, усредняют. На этом исследование заканчивают.
- Оценку реакции ССС на изменение положение тела осуществляют путем вычитания из усредненной величины САД испытуемого в наклонном положении усредненной величины САД испытуемого в горизонтальном положении.
- Степень предрасположенности к ССЗ определяют путем сопоставления полученного результата с данными таблицы 2.
Заявляемый способ определения степени предрасположенности к ССЗ может быть использован при профилактических осмотрах, как молодой популяции, так и лиц старшего возраста в рамках программы диспансеризации с периодичностью один раз в год.