СПОСОБ ОЦЕНКИ НАСЫЩЕНИЯ КИСЛОРОДОМ КРОВИ В КОРОНАРНОМ СИНУСЕ У ЧЕЛОВЕКА
METHOD OF ESTIMATING BLOOD SATURATION WITH OXYGEN IN CORONARY SINUS IN PEOPLE

Область техники
Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиохирургии и кардиологии.
Уровень техники
KS
Известно, что исследованию всех параметров образца крови, забранного из коронарного синуса сердца у пациента с ишемической болезнью сердца либо с патологией сердечной мышцы (например, кардиомиопатией), придается важный диагностический и прогностический смысл (Jaumdally Rami, Varma Chetan, Macfadyen R.J. et al Coronary sinus blood sampling: an insight into local cardiac pathophysiology and treat-ment? // European Heart J. - 2007. - V.28. - №8. - P.929-P.940) [1]. Одним из таких параметров является насыщение кислородом крови в коронарном синусе (S) сердца, по которому судят о кислородном балансе сердца.
KS
Известен способ прямого измерения насыщения кислородом крови в коронарном синусе сердца (S) с применением волоконного оптического оксиметрического зонда (7,5 Opticath, Oximetrix, California, USA), датчик в котором расположен на кончике зонда. Его вводят непосредственно в кронарный синус пациента (Crake Т., Canepa-Anson R., Shapiro L. et al. Continuous recording of coronary sinus oxygen saturation during atrial pacing in patients with coronary artery disease or with syndrome X // Br Heart J. - 1988. - V.59. - P.31-P.38) [2] и в условиях рентгеноперационной ведут наблюдения.
KS
2
2
В других способах используют микроспектрофотометрические методы измерения (S) на замороженных при низких температурах препаратах сердца, которые могут быть использованы только в экспериментах на животных (Monroe R.G., Gamble W.J., La Farge C.G. et al. Transmural coronary venous O saturations in normal and isolated hearts// Amer. J. Physiolol. - 1975. - V.228. - №1. - P.318-324; [3] Grunewald W.A., Lübbers D.W. Die Bestimmung der intracapillären НbO - Sättigung mit einer kryo-mikrofotometrischen Methode angewandt am Myokard des Kaninchens // Pfütigers Arch. - 1975. - Bd.353. - H.3. - S.255-273) [4].
KS
Измерения (S) с помощью волоконных оптических оксиметров могут быть применимы только в клинических условиях с соблюдением асептики, что существенно ограничивает их широкое применение для оценки состояния сердечной деятельности больных с сердечно-сосудистой патологией.
Раскрытие изобретения
KS
Задачей изобретения является создание способа, позволяющего делать оценку насыщения кислородом крови в коронарном синусе сердца (S) и связанных с нею важных функциональных характеристик коронарного кровообращения у пациентов в условиях стандартно оснащенной лаборатории функциональной диагностики.
Способ состоит в следующем: измеряют массу тела W (кг), рост пациента H (см) и вычисляют поверхность тела пациента по известной формуле:
,
Т
2ОБЩ
A
2
4
2
где П - поверхность тела, м; W - масса тела, кг; H - рост, см; 10 - коэфициент перевода площади тела в м; измеряют общее потребление кислорода (ПО), измеряют концентрацию гемоглобина в крови (Hb), измеряют насыщение кислородом артериальной крови (S), измеряют величину ударного объема сердца по эхокардиографии, измеряют частоту сердечных сокращений по ЭКГ (ЧСС) и по ним вычисляют величину минутного объема кровообращения (МОК). По полученным измерениям и вычислениям оценивают величину коронарного кровотока
Т
2
для мужчин, если П<1,81698 м, то
С
где Q - коронарный кровоток в мл/мин;
выражение
Т
Т
-0,304
2
((5,255×П ))/100) отражает величину коронарного кровотока в % от МОК; если П>1,81698 м, то
выражение
Т
1,2625
((2,0904×(П ))/100) отражает величину коронарного кровотока в % от МОК.
Т
2
Для женщин, если П<1,5185 м, то
С
где Q - коронарный кровоток в мл/мин,
выражение
Т
Т
-0,6646
2
((5,8812×(П ))/100) отражает величину коронарного кровотока в % от МОК; если П>1,5185 и <1,6945 м, то
выражение
Т
Т
1,3308
2
((2,559×(П ))/100) отражает величину коронарного кровотока в % от МОК; если П>1,6945 м, то
выражение
Т
-6515
((7,267×(П ))/100) отражает величину коронарного кровотока в % от МОК; и если прямо не измерена величина потребления кислорода сердцем у пациента, то ее оценивают
у мужчин
у женщин
2СЕРД
2ОБЩ
где 9,85459462±0,0444% составляет потребление кислорода сердцем от его общего потребления всем организмом у мужчин в возрасте от 15 до 75 лет; у женщин в возрасте от 12 до 65 лет - 12,4252569±0,2526%; ПО - потребление кислорода сердцем в мл/мин; ПО - потребление кислорода организмом человека в мл/мин.
2СЕРД
2
Т
Точную индивидуальную оценку потребления кислорода сердцем получают, используя функцию - ПО % общего ПО=f(П).
Т
2
Для мужчин, если П<1,81698 м, то
2СЕРД
2ОБЩ
Т
2
где ПО и ПО - потребление кислорода сердцем и организмом в мл/мин; если П>1,81698 м, то
Т
2
для женщин, если П<1,60808 м, то
Т
2
если П>1,60808 м, то
Полное количество кислорода, которое поступает в коронарное русло сердца, равно сумме кислорода, прошедшего по шунтирующим сосудам в венозную дренажную систему сердца, и количества кислорода, оставшегося неиспользованным в обменных капиллярах сердца.
В венулах сердца смешение неиспользованного в капиллярах кислорода с тем его количеством, которое содержит объем шунтирующего потока, как раз составляет величину кислорода, в коронарном синусе сердца.
Вычисляют капиллярный кровоток в сердце
K
VKK
где Q - капиллярный кровоток в сердце в мл/мин, 1,355 константа Гюфнера - количество мл кислорода, связываемого одним граммом гемоглобина, Hb - концентрация гемоглобина в крови в г/л, S - насыщение кислородом крови на венозном конце миокардиального капилляра в %, которое вычисляют по формуле
VKK
A
где S - насыщение крови кислородом на венозном конце капилляра в миокарде в % или десятичных долях единицы, S - насыщение артериальной крови кислородом, % или десятичные доли единицы.
Далее вычисляют величину шунтирующего потока в миокарде
Ш
C
K
где Q - шунтирующий поток в миокарде в мл/мин, Q - коронарный кровоток в мл/мин, Q - капиллярный кровоток миокарда в мл/мин.
Полное количество кислорода, поступающее в коронарный синус, выражают уравнением
O2ks
O2vkk
Ш
где q - количество кислорода, оставшегося в крови коронарного синуса после пассажа по коронарному руслу сердца; q - количество кислорода, оставшегося неиспользованным в обменных капиллярах сердца; q - количество кислорода, поступившего непосредственно в венозный дренаж сердца по шунтирующим метартериолам, минуя обменные капилляры сердца.
Раскрывают члены уравнения (16)
C
KS
где Q - коронарный кровоток, л/мин; S - насыщение кислородом крови коронарного синуса, % или десятичные доли единицы.
Раскрывают следующий член уравнения (16):
O2vkk
K
VKK
где q - количество кислорода, неиспользованного в обменных капиллярах, мл; Q - величина капиллярного кровотока в сердце, мл/мин; S - насыщение кислородом крови на венозном конце обменного капилляра, % или десятичные доли единицы. И последний член уравнения (16)
Ш
Ш
где q - количество кислорода, поступающего по шунтирующим метартериолам сразу в венозные коллекторы сердца, минуя обменные капилляры; Q - величина шунтирующего потока в сердце, мл/мин.
Находят полное количество кислорода, поступившее в сердце
C
A
где q - полное количество кислорода, которое поступает в сердце с коронарной кровью; Q - коронарный кровоток, мл/мин; Hb - концентрация гемоглобина в крови в г/л; S - насыщение артериальной крови кислородом, % или десятичные доли единицы. Подставляют в уравнение (16) уравнения (17)-(20) и получают выражение
KS
C
VKK
Ш
A
K
где S - насыщение кислородом крови в коронарном синусе, % или десятичных долях единицы; Q - коронарный кровоток в мл/мин; S - насыщение крови кислородом на венозном конце капилляра в миокарде в % или десятичных долях единицы; Q - шунтирующий поток крови в миокарде в мл/мин; S - насыщение артериальной крови кислородом в % или десятичных долях единицы; Q - капиллярный кровоток в миокарде в мл/мин
и уравнения (20-21) преобразуют в окончательное выражение
в котором все обозначения те же, что и уравнениях (19)-(20).
K
C
Ш
C
Это уравнение используют для оценки насыщения кислородом крови в коронарном синусе сердца. При этом отношения (Q/Q) и (Q/Q) характеризуют деление коронарного кровотока на его основные части: участвующую в обмене газами и веществом и проходящей через обменные капилляры и участвующей в теплообмене и проходящей по шунтирующим микрососудам.
Примеры использования способа
KS
KS
В таблице приведены исходные данные в первых семи колонках, которые были получены при обследовании больных с диагнозом: Функциональный шум в сердце и у которых во время диагностического зондирования сердца и крупных сосудов не был подтвержден диагноз порока сердца. Поэтому их данные характеризуют кровообращение здорового человека. В других шести колонках приведены значения параметров, производных от данных первых семи, которые отражают тесную взаимосвязь с кровообращением и функцией сердца. Последовательная подстановка этих значений в уравнения дает возможность посредством конечного уравнения (22) вычислить значение насыщения кислородом крови в коронарном синусе S, оттекающей от сердца. Как видно, S варьирует под влиянием изменения независимых аргументов - возраста, пола, величины поверхности тела, а значит, от массы тела и роста обследуемого, концентрации гемоглобина, общего потребления кислорода организмом, минутного объема кровообращения и насыщения кислородом артериальной крови.
KS
Вариации S у мужчин и женщин не совпадают вследствие функциональных, физиологических и антропометрических различий этих групп.
Все эти измерения могут быть осуществлены в стандартно оснащенных лабораториях функциональной диагностики или клинической физиологии.
Источники информации
1. Jaumdally Rami, Varma Chetan, Macfadyen R.J. et al. Coronary sinus blood sampling: an insight into local cardiac pathophysiology and treatment? // European Heart J. - 2007. - V.28. - №8. - P.929-P.940.
2. Crake T., Canepa-Anson R., Shapiro L. et al. Continuous recording of coronary sinus oxygen saturation during atrial pacing in patients with coronary artery disease or with syndrome X // Br Heart J. - 1988. - V.59. - P.31-P.38.
2
3. Monroe R.G., Gamble W.J., La Farge C.G. et al. Transmural coronary venous O saturations in normal and isolated hearts // Amer. J. Physiolol. - 1975. - V.228. - №1. - P.318-324.
2
4. Grunewald W.A., Lübbers D.W. Die Bestimmung der intracapillären HbO - Sättigung mit einer kryo-mikrofotometrischen Methode angewandt am Myokard des Kaninchens // Pflügers Arch. - 1975. - Bd.353. - H.3. - S.255-273.
7
5. Способ определения величины капиллярного кровотока и величины артериоловенулярного шунта: Пат. 2267983 Россия, МПК A61B 5/02, A61B 5/145, Власов Ю.А., Смирнов С.М., Окунева Г.Н.: ГУ НИИ патол. кровообращ. МЗ РФ. - №2004100454; Заявл. 05.01.04; 20.01.2006. Бюл. №02.