Способ определения гидростатического давления в различных участках сосудистого русла почки
METHOD FOR DETERMINING HYDROSTATIC PRESSURE IN VARIOUS VASCULAR BED AREAS OF KIDNEY

Заявленное изобретение относится к области медицины.
Согласно современным представлениям повышение гидростатического давления в почечных клубочках является универсальным патологическим механизмом прогрессирования почечной недостаточности при различных заболевания почек (Brenner BM., Lawler EV., Mackenzie HS.: The hyperfiltration theory: A paradigm shift in nephrology. Kidney Int 49: 1774-1777, 1996 [PubM]).
Такой вывод был сделан на основании прямого измерения клубочкового гидростатического давления у животных при моделировании у них различной почечной патологии.
В этих же экспериментах было показано, что снижение гидростатического давления в клубочках является эффективным способом профилактики и/или замедления развития терминальной стадии хронической почечной недостаточности.
Эти экспериментальные данные были в последующем многократно подтверждены в клинических испытаниях, в которых пациенты в течение нескольких лет принимали препараты, снижающие клубочковое давление (ингибиторы АПФ, антагонисты рецепторов ангиотензина II и некоторые другие). Пример одного из таких исследований: Ruggenenti P, Perna A, Remuzzi G. ACE inhibitors to prevent End-stage Renal Disease: when to start and why possibly nevced3 er stop: a post-hoc analysis of the REIN trial results. J Am Soc Nephrol 12: 2832-2837, 2001.
Однако, определение оптимального сочетания и дозы данных лекарственных препаратов у отдельно взятого пациента затруднено в связи с невозможностью прямого измерения величины клубочкового давления в клинической практике.
Кроме того, фармацевтические компании продолжают активно разрабатывать лекарственные препараты, замедляющие развитие почечной недостаточности и заинтересованы в возможности быстрой оценки того, как новый препарат влияет на клубочковое давление.
Вышеизложенное объясняет актуальность изобретения, задачей которого является создание способа количественной оценки клубочкового гидростатического давления в клинической практике и научных исследованиях.
Техническая проблема заключается в расширении арсенала технических средств.
Техническим результатом является реализация назначения, т.е. реализация способа определения гидростатического давления в почечных клубочках.
Технический результат достигается в способе определения гидростатического давления включая почечные клубочки, во время проведения коронарографии или аортографии, заключающийся в том, что
синхронно регистрируют кривую артериального давления и скорость кровотока в почечных артериях во время коронарографии или аортографии,
используя полученные значения давления и скорости кровотока производят расчет гидростатического давления в различных участках  сосудистого русла почки, в том числе в почечных клубочках по алгоритму включающий этапы на которых:
синхронизируют барограмму и допплерангиограмму,
разбивают обе кривые на малые временные интервалы
началу каждого интервала на допплерангиограмме и на барограмме находят соответствующие значения скорости кровотока (V) и давления (Р) в магистральной почечной артерии,
nx
для каждого заданного временного интервала (n) на протяжении всего записанного цикла рассчитывают гидростатическое давление на противоположном участке гидравлической цепи Р
n
для каждого временного интервала на протяжении всего записанного цикла производят расчет гидравлического сопротивления R
n
nx
определяют интервалы значений Rв которых  Рпринимает минимальные колебания давления
nx
значения Р в указанных интервалах принимают за давление в капиллярах почечных клубочков или внутриклубочковое давление.
nx
Дополнительная особенность заключается в том, что гидростатическое давление на противоположном участке гидравлической цепи Ррассчитываютпо формуле:
nх
n
n
n+1
n+1
о
о
Р = , где V и P соответственно скорость и давление в почечной артерии в начале временнго интервала n, а  V и P – соответственно скорость и давление в почечной артерии в начале временнго интервала n+1.
n
Дополнительная особенность заключается в том, что расчет гидравлического сопротивления R производят по формуле:
n
n
n
nx
R =  где Ри V – соответственно давление и скорость в почечной артерии в начале временного интервала, а Р– гидростатическое давление на противоположном участке гидравлической цепи.
Заявленное изобретение характеризует способ определения гидростатического давления в различных участках сосудистого русла почки, включая почечные клубочки, во время проведения коронарографии/аортографии.
Суть метода состоит в синхронной регистрации кривой артериального давления (барограмма) и скорости кровотока (допплерангиограмма) в почечных артериях во время рутинной коронарографии/аортографии. Затем, по предлагаемому мной алгоритму, используя полученные значения давления и скорости кровотока производится расчет гидростатического давления в различных участках сосудистого русла почки, в том числе в почечных клубочках.
Измерение давления производится при помощи датчика-манометра, которым снабжены стандартные катетеры, используемые при коронарографии. Измерение скорости кровотока в почечной артерии выполняется параллельно измерению давления методом чрескожной ультразвуковой допплерангиографии по стандартной методике, в месте наилучшей локации почечной артерии.
Запись кривой давления и скорости кровотока осуществляется синхронно при одинаковой скорости записывающих устройств (Фиг. 1), где верхняя кривая – скорость кровотока в почечной артерии, нижняя кривая – артериальное давление в почечной артерии.
В настоящее время реализована техническая возможность записи давления и скорости кровотока с помощью одного катетера, который объединяет функцию манометра и ультразвукового датчика (single-wire). Потенциально это упрощает процедуру регистрации данных – отпадает необходимость чрескожной допплерангиографии почечной артерии с использованием дополнительной аппаратуры и врача ультразвуковой диагностики.
Используя предлагаемый способ удалось получить значение величины клубочкового гидростатического давления в пределах 50 мм рт. ст.  Это соответствует значениям, полученным ранее способом прямого измерения у млекопитающих.
а
1
2
2
2
n
n
Синхронизируют барограмму и допплерангиограмму, размещают их одну под другой, как это показано на (Фиг. 2). Времення ось под обоими кривыми делится на интервалы длиной 1 мм, что при скорости записи 50 мм/сек соответствует 1/50 сек. Началу каждого интервала на   допплерангиограмме и на барограмме находят соответствующие значения скорости кровотока (V) и давления (Р) в магистральной почечной артерии, соответственно V−P, V−P…V−P и так далее.
nх
n
nх
n
nх
nх
n
n
n+1
n+1
о
о
Так как временной промежуток 1/50 сек достаточно мал, условно допускается, что гидростатическое давление на противоположном конце гидравлической цепи Р и гидростатическое сопротивление сосудистого русла R на протяжении каждого интервала от его начала до конца остается неизменным. Используя закон Ома для гидравлической цепи:  V=, где  – разность гидростатического давления между начальным и конечным участком гидравлической цепи, а R – гидравлическое сопротивление участка цепи, а также принимая допущение о неизменности гидростатического давления Р на противоположном участке гидравлической цепи и сопротивления сосудистого русла R на протяжении каждого интервала от его начала до конца,  рассчитываем Р по формуле:  Р = , где V и P соответственно скорость и давление в почечной артерии в начале временнго интервала n, а  V и P – соответственно скорость и давление в почечной артерии в начале временнго интервала n+1.
nх
Таким образом производится расчет Р, для каждого временного интервала на протяжении всего записанного цикла.
n
n
n
n
nx
Затем для каждого временного интервала на протяжении всего записанного цикла производится расчет гидравлического сопротивления R по формуле: R =  где Ри V соответственно давление и скорость в почечной артерии в начале временного интервала, а Р– гидростатическое давление на противоположном конце гидравлической цепи в начале интервала n.
n
n
n
n
n
nx
nx
max
На основании полученных значений Р и R, осуществляем построение графика в том числе и с помощью автоматизированных средств, т.е. строим график зависимости Р от R на протяжении всего записанного цикла. На графике находим интервалы значений или участки R в которых наблюдаются  минимальные колебания давления Р. Эти значения P принимаем за давление в капиллярах почечных клубочков, или внутриклубочковое давление. Данный график отражает величину колебаний гидростатического давления в различных участках сосудистого русла почки, начиная от устья магистральной почечной артерии (R=0) и до почечной вены (R) (Фиг. 3).
Согласно классическим исследованиям (Folkow, B; Neil, E (1971). Circulation. New York, London, Toronto: Oxford University Press. pp.1-593.) в сосудистом русле наибольшие колебания гидростатического давления на протяжении сердечного цикла регистрируются в артериях и артериолах, а наименьшие – в капиллярах и венулах.
На изображенном на Фиг. 3 графике видна область наименьшего колебания гидростатического давления, лежащая в значениях, близким к-50,0 мм Нg, расположенная между двумя зонами с более широкими колебаниями давления (теоретически между приносящими и выносящими артериолами почечного клубочка). Давление в этой области принимается за гидростатическое давление в почечных клубочках.