УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ КРОВИ

Предлагаемое устройство относится к медицине и может быть использовано для неинвазивного непрерывного мониторинга вязкости крови.
Патологические изменения реологических свойств крови лежат в основе возникновения и развития широкого круга заболеваний.
Условия кровообращения в сосудах малого и среднего калибра зависят в большой степени от биофизических свойств крови, определяющих ее текучесть.
С позиции реологии кровь представляет собой суспензию, состоящую из форменных элементов в коллоидном растворе электролитов, белков, и липидов.
Одним из основных параметров, определяющих реологические свойства крови, существенно влияющих на микроциркуляторный кровоток, является вязкость.
Повышение вязкости крови является важнейшей причиной увеличения периферического сосудистого сопротивления, снижения венозного возврата и, вследствие этого, уменьшения производительности сердца, транзиторной гипертензии. Повышение вязкости крови сопровождается падением объемного магистрального кровотока, что приводит к функциональной недостаточности различных органов, срыву компенсаторных возможностей, а также резервов коронарного и мозгового кровообращения.
Своевременное выявление и адекватная коррекция повышения вязкости крови, является необходимым условием для оптимального функционирования микроциркуляторного русла органов и систем.
Для определения вязкости крови на сегодняшний день используют вискозиметры различной конструкции. Среди нескольких моделей вискозиметров наибольшее распространение получили две принципиальные схемы: капиллярная и ротационная.
Основой капиллярного вискозиметра является длинная трубка с предельно малым диаметром. Ток жидкости осуществляется благодаря перепаду давлений на разных концах капилляра. Величина напряжения сдвига регистрируется внешними устройствами. Достоинствами вискозиметра подобного типа считаются наибольшее приближение к условиям течения жидкости в кровеносных или лимфатических сосудах, а также относительная простота конструкции. К недостаткам можно отнести длительность исследования, вследствие чего трудно поддерживать постоянство температуры изучаемого образца и практически невозможно избежать изменений свойств изучаемой жидкости, в особенности, крови, что может отрицательным образом сказываться на точности исследования.
В ротационных вискозиметрах одному из рабочих элементов с помощью двигателя придается вращение с постоянной скоростью, что обеспечивает передачу вращающего момента через исследуемую жидкость на воспринимающий элемент, который свободно подвешен в ней. Зарегистрированная величина вращающего момента вводится в соответствующие формулы, согласно которым осуществляется вычисление основных реологических показателей.
Отрицательными чертами ротационных вискозиметров считаются меньшая физиологичность исследования, возможность разрушения форменных элементов крови при использовании высоких скоростей сдвига.
Исследования с помощью вискозиметров являются инвазивными, необходим забор крови. При проведении исследований следует учитывать возможность разрушения эритроцитов, а также делать поправку на температуру, поскольку температурный режим оказывает значительное влияние на вязкостные характеристики крови. Наконец, измерение вязкости крови с помощью существующих на сегодняшний день вискозиметров не позволяет проводить непрерывный контроль вязкости крови в ходе длительных и травматичных операций, а также в послеоперационном периоде.
Известно предложенное нами ранее устройство для неинвазивного мониторинга вязкости крови (патент на полезную модель №21735). Устройство состоит из регистратора пульсовой волны, аналого-цифрового преобразователя, анализатора и индикатора, причем выход регистратора пульсовой волны соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом анализатора, сопряженного с индикатором.
В устройстве используется принцип неинвазивного определения вязкости крови, отличающееся тем, что у больного регистрируют пульсовую волну магистральной артерии и по ее амплитуде и форме определяют вязкость крови путем сопоставления с калибровочными кривыми.
Клиническое использование данного устройство показало, что имеет место достаточно большая погрешность измерения вязкости крови, поскольку не учитываются индивидуальные особенности пациента.
Создание методов и устройств для точного неинвазивного определения вязкости крови является весьма актуальным. Разработка методов неинвазивной (не требующей забора крови) диагностики качества крови, в настоящее время чрезвычайно актуальна еще и в связи с увеличением числа тяжелых неизлечимых заболеваний, передающихся через кровь.
Нами впервые предложено устройство для определения вязкости крови. Устройство создано на основании разработанного нами способа неинвазивного мониторинга вязкости крови, отличающегося тем, что у пациента регистрируют пульсовую волну магистральной артерии на двух уровнях конечности, определяют амплитуду, длительность заднего фронта пульсовой волны, скорость ее распространения, измеряют диастолическое и систолическое артериальное давление и рассчитывают вязкость крови по формуле:
,где
V - вязкость крови (отн. ед.)
ΔТ - длительность заднего фронта пульсовой волны (мс)
А - амплитуда пульсовой волны (В)
Ps - систолическое давление (мм рт. ст.)
Pd - диастолическое давление (мм рт. ст.)
Tν - время распространения пульсовой волны между датчиками (мс)
L - расстояние между датчиками (см)
Схема устройства для определения гематокрита представлена на фиг.1. Устройство состоит из регистратора пульсовой волны магистральной артерии конечности [1], регистратора пульсовой волны магистральной артерии конечности [2], анализатора [3], индикатора [4].
Устройство работает следующим образом: регистраторы пульсовой волны располагают в проекции магистральных артерий на двух уровнях конечности.
Регистраторы пульсовой волны переводят механические колебания кожи в проекции артерии, соответствующие колебаниям стенки артерии, в электрические.
Электрические сигналы, имеющие форму пульсовой волны, с выходов регистраторов пульсовой волны передаются на анализатор.
Анализатор производит, запись и обработку параметров пульсовой волны. Дополнительно в анализатор вносят данные о систолическом и диастолическом артериальном давлении пациента, а также расстоянии между регистраторами пульсовой волны.
После математической обработки данных на индикаторе отображается фамилия, имя, отчество пациента, а также значение вязкости крови (отн. ед.).
Были проведены измерения вязкости крови у 140 пациентов с помощью капиллярного гемовискозиметра ВК-4. Применение данного прибора широко распространено в клинической практике. Прибор позволяет определять вязкость крови в относительных единицах методом сравнения с вязкостью дистиллированной воды.
В табл.1 приведены результаты измерения вязкости крови с помощью капиллярного гемовискозиметра и рассчитанные с использованием разработанного способа. Как следует из табл.1, погрешность измерения вязкости крови расчетным методом по параметрам пульсовой волны не превышает 3% по сравнению с инвазивной методикой.
Табл.1
Значение вязкости крови, определяемое различными способами
№ п/п
Больной
Вязкость крови, определенная гемовискозиметром ВК-4 (отн. ед.)
Вязкость крови, определенная по параметрам пульсовой волны (отн. ед.)
1.
Ист. б. №2132
4,35
4,24
2.
Ист. б. №5154
5,59
5,79
3.
Ист. б. №3478
4,87
5,0
4.
Ист. б. №6449
3,98
4,09
5.
Ист. б. №2149
5,23
5,15
Внедрение предлагаемых устройств в клиническую практику позволит производить неинвазивное определение вязкости крови, как в стационарных, так и в домашних условиях.
Раннее выявление синдрома гипервязкости, характерного для ангиологических больных, позволит целенаправленно выделять доклинические формы заболеваний сосудов, своевременно осуществлять коррекцию гипервязкости крови. Это позволит сократить количество больных с тяжелыми осложнениями заболеваний сосудов, такими как инфаркт миокарда, инсульт, ишемическая гангрена конечности.
Раннее выявление начала обострения заболеваний сердца и сосудов значительно повысит эффективность превентивных лечебных мероприятий.
Внедрение разработанного устройства для определения вязкости крови в клиническую практику позволяет с принципиально новых неинвазивных позиций подойти к проблеме профилактики заболеваний сердца и сосудов, а также улучшить результаты лечения больных.
Внедрение разработанных устройств в клиническую практику является важнейшим звеном реализации Национальной Программы развития здравоохранения России.