СПОСОБ ОЦЕНКИ ЭНДОТЕЛИЙЗАВИСИМОЙ ВАЗОДИЛАТАЦИИ ПЛЕЧЕВОЙ АРТЕРИИ НА ФОНЕ РЕАКТИВНОЙ ГИПЕРЕМИИ
METHOD FOR ESTIMATING ENDOTHELIUM-DEPENDENT VASODILATATION OF BRACHIAL ARTERY WITH UNDERLYING REACTIVE HYPERAEMIA

Изобретение относится к медицине, в частности к функциональной диагностике, и может быть использовано для оценки состояния сосудов у больных, находящихся в группе риска развития сердечно-сосудистой патологии.
Эндотелий сосудов - это слой клеток, выстилающий стенки сосудов и выполняющий множество функций, включающих защиту от проатерогенных воздействий и регуляцию органного кровотока. В настоящее время в патогенезе ишемической болезни сердца и инфаркта миокарда ведущая роль отводится нарушению функции этого слоя. Дисфункция эндотелия индуцирует рост атеросклеротической бляшки, приводит к ее росту и дестабилизации (Benjamin EJ, Larson MG, Kupka MJ, Mitchell GF, Keaney JF, Vasan RS, Lehman B, Fan S, Osypiuk E, Vita JA. Cross-sectional correlates of brachial artery endothelial function in the community: The NHBL'S Framingham Heart Study. Circulation. 2001;104:II-152), что делает важным изучение функции эндотелия для профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний.
Известно, что тонус сосуда определяется продукцией эндотелием различных вазоактивных веществ и реактивностью гладкомышечного слоя. Открытие этих механизмов послужило основой для создания методов оценки состояния эндотелия, основанных на изучении его вазомоторной функции. Расширение сосуда, происходящее за счет активации эндотелия, получило название эндотелийзависимой вазодилатации, в то время как стимулы, влияющие непосредственно на гладкомышечный слой сосуда, приводят к эндотелийнезависимой вазодилатации. Нарушение регуляции сосудистого тонуса может быть следствием как поражения эндотелия, так и гладкомышечного слоя. Следовательно, исследованию состояния эндотелия должно предшествовать изучение реактивности гладких мышц. Для этого, как правило, определяют вазорелаксацию в ответ на эндотелийнезависимые стимулы, например донаторы оксида азота - нитроглицерин или нитропруссид натрия, проникающие сквозь эндотелий и напрямую воздействующие на гладкие мышцы сосуда.
Эндотелийзависимую вазодилатацию вызывают различные химические вещества, активирующие эндотелий (например, ацетилхолин), и напряжение сдвига. Последнее возникает в условиях реактивной гиперемии - увеличения интенсивности кровоснабжения органа после временного прекращения кровотока в нем. При восстановлении кровотока происходит механическое воздействие на эндотелий за счет повышения давления в сосуде и растяжения его стенок. В ответ на это воздействие в норме в эндотелиальных клетках активируется синтез оксида азота, являющегося вазодилататором. При дисфункции эндотелия его продукция снижена или отсутствует, при этом не происходит расширения сосуда после его пережатия, или наблюдается парадоксальная вазоконстрикция.
Методики оценки эндотелийзависимой вазодилатации делят на исследования коронарных и периферических сосудов.
При исследовании коронарных сосудов в их просвет вводят ультразвуковой зонд и регистрируют изменения скорости кровотока на фоне воздействия ацетилхолином и нитратами (Schachinger V, Britten MB, Zeiher AM. Prognostic impact of coronary vasodilator dysfunction on adverse long-term outcome of coronary heart disease. Circulation. 2000 Apr 25;101(16):1899-906). Однако эта методика трудна для исполнения, травматична и небезопасна, поэтому чаще оценивают эндотелийзависимую вазодилатацию периферических артерий верхних или нижних конечностей. Объектом большинства исследований является плечевая артерия, диаметр и свойства которой сопоставимы с таковыми у коронарных артерий.
Разработана методика исследования эндотелийзависимой вазодилатации по изменению скорости пульсовой волны на фоне реактивной гиперемии (патент РФ 2265391, опубликованный 10.12.2005 Бюл. №34 «Метод определения эндотелийзависимой вазодилатации артерий путем оценки изменений скорости распространения пульсовой волны на фоне реактивной гиперемии»). В рамках данной методики производится измерение скорости пульсовой волны стандартным методом. Для этого устанавливают датчики пульса на сонной артерии - на уровне верхнего края щитовидного хряща, на бедренной артерии - в месте выхода ее из-под паховой связки, на лучевой артерии - в месте пальпации пульса и одновременно регистрируют сфигмограммы с сонной, бедренной и лучевой артерий. Для расчета скорости распространения пульсовой волны находят отношение длины исследуемого сосудистого сегмента - в данном случае каротидно-радиального - к времени запаздывания пульса на дистальном отрезке артерии. Последнее измеряют по расстоянию между началами подъема кривых центрального, т.е. на сонных артериях, и периферического, т.е. на лучевых артериях, пульса или по расстоянию между местами изгиба на восходящей части сфигмограмм. Измерения повторяют и рассчитывают среднее время задержки не менее чем за 10 сердечных циклов. Длину исследуемого каротидно-радиального участка в рамках данной методики определяют как сумму расстояний от места постановки датчика на сонной артерии до головки плечевой кости и от головки плечевой кости до места наилучшей регистрации пульса на лучевой артерии. После определения скорости пульсовой волны в покое пережимают плечевую артерию манжетой сфигмоманометра на 3 минуты, создавая в ней давление более чем на 50 мм рт.ст. от систолического артериального давления. Сразу после выпуска воздуха из манжеты и через 3 минуты определяют скорость пульсовой волны на исследуемом участке. Рассчитывают разницу между полученными показателями в процентах.
Показатели нормы или дисфункции эндотелия авторами предложены не были. Оценка сосудистого ответа на эндотелийнезависимые стимулы, т.е. проба с нитроглицерином, не проводилась. Таким образом, остается неясным, что послужило причиной снижения вазодилатации у пациентов в данном исследовании - склеротические изменения сосудов, приведшие к ухудшению реактивности гладких мышц сосуда, или действительно нарушенная функция эндотелия. Постановка контролирующей методики также не осуществлялась. Примеры успешного применения в литературе отсутствуют. Таким образом, ценность этой методики для определения эндотелийзависимой вазодилатации сомнительна.
Такие методы оценки эндотелийзависимой вазодилатации, как лазерная доплеровская флоуметрия, веноокклюзионная плетизмография, не могут быть применены для оценки риска развития атеросклероза, поскольку позволяют оценивать состояния резистивных, а не проводящих сосудов, развитие атеросклероза для которых не характерно.
Наибольшее распространение получил ультразвуковой метод, предложенный в 1992 году Celermajer и соавт. В модификации отечественных авторов (Затейщиков Д.А., Минушкина Л.О., Кудряшова О.Ю. и др. Функциональное состояние эндотелия у больных артериальной гипертонией и ИБС // Кардиология. - 2000. - №6. - С.14-17) метод выполняется следующим образом. Измеряют диаметр плечевой артерии в покое, затем производят компрессию плечевой артерии в течение 5 минут с помощью манжеты сфигмоманометра, в которой создается давление, не менее чем на 50 мм рт.ст. превышающее систолическое давление пациента. Сразу после снятия манжеты, а затем через 30 и 60 секунд измеряют диаметр артерии. В норме ее просвет расширяется не менее чем на 10%. Меньшая степень расширения или сужение сосуда считается проявлением дисфункции эндотелия. Через 10 минут отдыха пробу повторяют с нитроглицерином для проверки реактивности гладкомышечного слоя сосуда.
Для получения достоверного результата крайне важным является измерение диаметра сосуда в одном и том же месте, что трудно выполнимо. Разработаны специальные стереотактические устройства для удержания датчика в процессе выполнения пробы, которые тем не менее используются лишь немногими зарубежными исследователями.
Использование данной методики для рутинного применения ограничено рядом факторов: ее сложностью, необходимостью использования дорогостоящего оборудования и привлечения высококвалифицированного специалиста ультразвуковой диагностики, субъективностью оценки регистрируемых изменений, не позволяющей унифицировать результаты различных исследователей.
Задача изобретения - упрощение и объективизация оценки эндотелийзависимой дилатации плечевой артерии на фоне реактивной гиперемии за счет регистрации изменений ее коэффициента деформации.
Для решения поставленной задачи разработан способ оценки эндотелийзависимой вазодилатации плечевой артерии на фоне реактивной гиперемии, включающий наложение компрессии на плечевую артерию в течение 5 минут с увеличением давления не менее чем на 50 мм рт.ст. выше, чем исходное систолическое, при этом предварительно в состоянии покоя больному методом компрессионной объемной осциллометрии определяют диаметр просвета сосуда в систолу и в диастолу, находят отношение разности диаметров просвета сосуда к диаметру в диастолу, затем повторно определяют это отношение через 1 минуту после снятия компрессии и рассчитывают разницу между полученными показателями и при положительном значении оценивают функцию эндотелия как нормальную, а при нулевом или отрицательном - как его дисфункцию.
Способ осуществляется следующим образом.
После 15-минутного отдыха в горизонтальном положении пациенту надевают манжету осциллометрического аппарата, с помощью которого по методу компрессионной объемной осциллометрии (евразийский патент №003497 «Способ компрессионной объемной осциллометрии для определения показателей системы кровобращения», опубликован 26.06.2003) определяют исходный коэффициент деформации плечевой артерии и артериальное давление пациента. Коэффициент деформации рассчитывают как отношение разности диаметра просвета сосуда в диастолу и в систолу к его диаметру в диастолу. В течение 5 минут создают компрессию плечевой артерии манжетой сфигмоманометра, создавая в ней давление, не менее чем на 50 мм рт.ст. превышающее исходное систолическое давление. Через 1 минуту после снятия манжеты сфигмоманометра вновь измеряют коэффициент деформации. Рассчитывают разницу между показателями до и после компрессии.
После 15-минутного отдыха, необходимого для восстановления исходного состояния артерии, снова измеряют коэффициент деформации, после чего пациент получает нитроглицерин сублингвально. Через 4 минуты повторяют измерения и рассчитывают разницу между показателями до и после приема нитроглицерина. Оценка функции эндотелия возможна, если после приема нитроглицерина отмечается увеличение коэффициента деформации, что свидетельствует о сохранной реактивности гладкомышечной мускулатуры сосуда. Функцию эндотелия оценивают как нормальную при положительном значении разницы между коэффициентом деформации до и после компрессии, а при нулевом или отрицательном - как его дисфункцию.
Исследована функция эндотелия 24 пациенток с системной красной волчанкой в рамках программы профилактики раннего атеросклероза, характерного для этих больных.
Проведена оценка эндотелийзависимой вазодилатации плечевой артерии: с использованием ультразвукового аппарата на одной руке пациента и по разработанной нами методике синхронно на другой руке. Отмечена корреляция результатов этих исследований: r=0,742, p<0,001. При использовании ультразвуковой техники дисфункция эндотелия (увеличение диаметра плечевой артерии менее чем на 10%) выявлена у 9 больных, из них у 8 коэффициент деформации оставался прежним или уменьшался, а у одной пациентки увеличился на 5%. В среднем в этой группе больных коэффициент деформации уменьшился на 14,4±19,8%. У 15 больных по данным ультразвукового метода функция эндотелия была сохранна, из них у 13 отмечалось увеличение коэффициента деформации (от 5 до 70%) и у 2 пациенток - уменьшение. В среднем коэффициент деформации увеличился на 24,5±25,8%. Приводим конкретные примеры осуществления способа.
Пример 1
Больная С. 49 лет. С 15 лет страдает системной красной волчанкой. С 1988 года наблюдается клиникой им. Е.М.Тареева, получала терапию преднизолоном и цитостатиками, в том числе в сверхвысоких дозах. В течение последних трех лет сохраняется ремиссия основного заболевания. Сердечно-сосудистые заболевания в анамнезе отсутствуют. При обследовании признаков активности системной красной волчанки не выявлено. При дуплексном сканировании сонных артерий признаков атеросклероза не обнаружено. В целях профилактики раннего развития атеросклероза у больных системной красной волчанкой проведена оценка эндотелийзависимой вазодилатации в пробе с реактивной гиперемией. Для этого после отдыха в течение 15 минут в горизонтальном положении пациентке была надета манжета осциллометрического аппарата и по методу компрессионной объемной осциллометрии определены исходный коэффициент деформации плечевой артерии и артериальное давление. Коэффициент деформации составил 0,37, систолическое артериальное давление 125 мм рт.ст. После этого была снята манжета осциллометрического аппарата и на ту же руку надета манжета сфигмоманометра, в которой в течение 5 минут поддерживали давление не менее 175 мм рт.ст. Через 1 минуту после снятия манжеты сфигмоманометра вновь надели манжету осциллометрического аппарата и определили коэффициент деформации, который оказался равен 0,51. Разница между исходным коэффициентом деформации и полученным после компрессии составила 0,14. Через 10 минут от последнего измерения вновь определили коэффициент деформации, который был равен 0,22. После этого пациентке сублингвально была дана 1 таблетка нитроглицерина 0,0005 г. Измеренный через 4 минуты после растворения таблетки коэффициент деформации был равен 0,44. Таким образом, разница между коэффициентами деформации до и после приема нитроглицерина оказалась равной 0,22, что позволило оценить реактивность гладких мышц сосуда как нормальную. Сделано заключение о сохранной функции эндотелия. При исследовании функции эндотелия ультразвуковым методом получен аналогичный результат - на фоне реактивной гиперемии произошло увеличение диаметра плечевой артерии на 19% от исходного, а после приема нитроглицерина на 32%, что свидетельствует о нормальной функции эндотелия.
Пример 2
Больная Н. 45 лет. В 1990 году диагностирована системная красная волчанка, в дальнейшем - практически ежегодные обострения. Проводилась терапия глюкокортикостероидами и цитостатиками, в том числе в сверхвысоких дозах. В 1997 году выявлен вторичный антифосфолипидный синдром, по поводу чего получала курсами сулодексид. Сердечно-сосудистые заболевания в анамнезе отсутствуют. При обследовании выявлены иммунологические признаки активности системной красной волчанки. По данным дуплексного сканирования сонных артерий выявлено утолщение комплекса интима-медия, свидетельствующее о наличии атеросклеротического процесса. Проведено исследование функции эндотелия способом, описанным в Примере 1. Исходный коэффициент деформации был равен 0,47, после компрессии 0,30. Разница между ними составила 0,17, в то время как разница между коэффициентами деформации до и после приема нитроглицерина оказалась равной 0,04. По данным ультразвукового метода диаметр плечевой артерии на фоне реактивной гиперемии увеличился всего на 8,5%, а после приема нитроглицерина на 52%. Таким образом, у данной пациентки выявлена дисфункция эндотелия.
Пример 3
Больная П. 53 лет. В 1994 году впервые возникли признаки синдрома Рейно, артралгии. В 2000 году появились алопеция, выраженное снижение массы тела, лихорадка, одышка. При рентгенологическом исследовании выявлен плеврит. При обследовании в клинике им. Е.М.Тареева установлен диагноз системной красной волчанки, проводилось лечение глюкокортикостероидами и цитостатиками. Данные за наличие сердечно-сосудистой патологии в анамнезе отсутствуют. В настоящее время сохраняется синдром Рейно, при обследовании активности системной красной волчанки не обнаружено. При дуплексном сканировании сонных артерий выявлено увеличение толщины комплекса интима-медия. Проведено исследование функции эндотелия способом, описанным в Примере 1. Исходный коэффициент деформации равен 0,41, после компрессии 0,37, разница между ними составила 0,04. Разница между коэффициентом деформации до и после приема нитроглицерина оказалась равной 0,07. В рамках ультразвуковой методики диаметр плечевой артерии оставался неизменным после компрессии и увеличивался на 18% от исходного после приема нитроглицерина. Таким образом, у пациентки определена дисфункция эндотелия, наиболее вероятной причиной которой является имеющийся синдром Рейно.
Способ апробирован на кафедре нефрологии и гемодиализа ФППОВ ММА им. И.М.Сеченова.
Предлагаемый способ не требует использования дорогостоящей техники и специальной подготовки врача, прост и доступен для широкого применения и исключает субъективную интерпретацию результатов.