СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ СОСУДОВ
METHOD FOR DIAGNOSTICS OF FUNCTIONAL CONDITION OF PERIPHERAL VESSELS

Изобретение относится к медицине, а именно к методам функциональной диагностики состояния периферических сосудов, и может быть использовано для выявления нарушений регуляции тонуса сосудов, в том числе эндотелийзависимой регуляции, выявления патологий, связанных с наличием вазоспазмов кисти и нарушениями ее иннервации.
В настоящее время для неинвазивной диагностики состояния сосудов широко используются методы, основанные на косвенной регистрации пульсаций в артериях. Наиболее распространенными являются наблюдения за изменением объема конечности (плетизмография) и измерения колебаний электрического импеданса конечностей (реовазография). Стандартная проба с реактивной гиперемией и окклюзионная проба также могут проводиться с использованием как реографии, так и плетизмографии.
Однако при создании окклюзии давлением манжеты пульсирующие движения артерий дистальнее манжеты прекращаются, при этом методы сфигмографии и реографии лишь констатируют отсутствие кровотока и не несут другой информации о реакции конечностей на окклюзию. При таких условиях измерение во время окклюзии такого параметра как температура давало бы возможность неинвазивного исследования особенностей реакции на нагрузочную пробу.
Исследования реакции на окклюзионную пробу также проводились с использованием лазерного доплеровского флоуметра (ЛДФ), измеряющего показатель микроциркуляции по средней скорости эритроцитов [см. Возможность неинвазивного и интраоперационного использования лазерной доплеровской флоуметрии у больных с критической ишемией нижних конечностей. Буров Ю.А., Микульская Е.Г., Михайлов Б.И., Москаленко А.Н. Методология флоуметрии, 1997 г. стр.81-92. Применение лазерной доплеровской флоуметрии у больных с синдромом диабетической стопы. Ю.И.Павлов, И.О.Холопов, О.А.Балтрушевич, Е.Ю.Павлова, И.К.Сидоренко. Методология флоуметрии, 1998 г. стр.73-82]. В данных исследованиях во время окклюзии регистрируется «уровень биологического нуля», значение которого с определенного времени после окклюзии не изменяется в зависимости от времени окклюзии и поэтому не несет дополнительной информации. К методам, повышающим информативность ЛДФ тестов, можно отнести тканевую оксиметрию [см. Афанасьев А.И. Методики и аппаратура неинвазивной оптической тканевой оксиметрии/ А.И.Афанасьев, Д.А.Рогаткин, А.А.Сергиенко и др. // Голография: Фундаментальные исследования, инновационные проекты и нанотехнологии. Материалы XXVI школы по когерентной оптике и голографии, под. ред. проф. Малова А.Н. - Иркутск: Папирус, 2008. - С.505-513].
Однако как методы ЛДФ, так и методы оксиметрии судят о характеристиках микроциркуляторного русла на основе измерений параметров с фаланги какого-либо одного пальца кисти. Такой подход может привести к ошибкам, так как гемодинамика в каждом из пальцев может отличаться, как показывают результаты температурных измерений.
Среди запатентованных диагностических методов, использующих пробу с реактивной гиперемией, известен метод [см. патент на изобретение РФ №2265391, МПК А61В 5/02], в котором измеряются и сравниваются скорости распространения пульсовой волны (СРПВ) до окклюзии и после окклюзии. На основе снижения СРПВ в среднем на 21,2% судят о нормальной эндотелийзависимой вазодилатации артерий. В других методах [см. патенты на изобретение РФ №2339312, МПК А61В 8/06 и №2266702, МПК А61В 5/02] получают данные об изменении диаметра плечевой артерии, прогнозируют артериальную гипертонию или констатируют наличие (или отсутствие) эндотелиальной дисфункции.
Ближайшим аналогом является способ диагностики нарушения эндотелийзависимой регуляции локального кровотока [см. патент на изобретение РФ №2340278, МПК А61В 5/01]. В данном способе с помощью цифрового термометра проводится измерение прироста температуры на внутренней части предплечья в течение 30 секунд до окклюзии плечевой артерии, затем после окклюзии длительностью 1 мин измеряют прирост температуры за 30 секундный интервал. На основе сравнения величин изменения температуры до и после окклюзии делают вывод о нарушении эндотелийзависимой регуляции местного кровотока.
Данный метод может давать ошибочные результаты, так как изменение температуры за 30 секундный интервал до окклюзии может быть вызвано инерционностью работы цифрового термометра. Материал зонда цифрового термометра имеет конечную теплоемкость, и для измерения температуры поверхности кожи контактный зонд должен нагреться до температуры измеряемого объекта, кроме того, для точных измерений температуры в месте контакта необходимо наличие термопасты. Область измерений температур (область предплечья) выбрана не совсем подходящей, т.к. во время постокклюзионной гиперемии температурные изменения в области предплечья выражены существенно слабее, чем в области дистальных фаланг кисти. Выбор для измерения дистальных фаланг более выгоден выступающим положением пальцев и пальцевыми артериями, имеющими мелкие веточки в области дистальных фаланг [см. Цвибель В.Д., Пеллерито Д.С. Ультразвуковое исследование сосудов: перс англ. Под ред. В.В.Митькова, Ю.М.Никитина, Л.В.Осипова. - М.: Издательсктй дом Видар - М, 2008. - 646 с., стр.304], это ускоряет теплоперенос от крови к поверхности кожи, что дает возможность исследовать динамические явления в мелких артериях, артериолах и капиллярах, основываясь на данных о температуре.
Задачей настоящего решения является разработка способа, позволяющего по непрерывным измерениям температуры в области дистальных фаланг кисти во время проведения окклюзионной пробы определить реакцию сосудов на созданные условия гипоксии.
Технический результат заключается в повышении информативности окклюзионных тестов за счет регистрации и анализа временной зависимости температуры дистальных фаланг кисти. Измерение температуры во время теста позволяет вести непрерывные наблюдения реакции конечностей, в то время как большинство альтернативных методик при отсутствии кровотока не регистрируют какие-либо изменения. Контроль и сопоставление динамики температуры одновременно на нескольких пальцах позволяет выявить наличие вазоспазмов.
Поставленная задача решается тем, что в способе диагностики функционального состояния периферических сосудов, включающем проведение окклюзионного теста, согласно решению, с помощью тепловизора непрерывно измеряют среднюю температуру в области дистальных фаланг пальцев кисти и/или стопы в предокклюзионный, окклюзионный и постокклюзионный периоды, в результате получают временную зависимость температуры от времени теста, по которой судят о нормальном или патологическом изменении регуляции кровотока - кровенаполнения периферических сосудов. Длительность предокклюзионного периода теста составляет не менее 30 сек, окклюзионного - 90-120 сек, постокклюзионного - не менее 90 сек. Измерения температуры можно проводить одновременно на нескольких пальцах.
Измерения температуры проводят путем регистрации теплового излучения дистальных фаланг пальцев кисти руки и/или стопы ноги.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 приведено тепловизионное изображение кисти руки. На дистальных фалангах пальцев круглыми контурами выделены области измерения температуры. На фиг.2 на верхней части чертежа приведен типичный вид зависимости температуры дистальных фаланг пальцев от времени с момента начала проведения окклюзионного теста для пациентов без диагностированных сосудистых нарушений. Температурные кривые: 1 - для безымянного пальца, 2 - для момента начала проведения окклюзионного теста для пациентов без диагностированных сосудистых нарушений. Температурные кривые: 1 - для безымянного пальца, 2 - для среднего пальца, 3 - для указательного пальца. На нижней части чертежа - схематичное изображение изменения давления манжеты на артерию в течение окклюзионной пробы: А - предокклюзионный период, Б - период окклюзии, В - постокклюзионный период.
На фиг.3 приведен вид зависимости температуры дистальных фаланг пальцев от времени с момента начала проведения окклюзионного теста для пациентов с нарушением регуляции тонуса сосудов с дисплазией соединительной ткани, имеющей недифференцированный характер. Температурные кривые: 1 - для безымянного пальца, 2 - для среднего пальца, 3 - для указательного пальца.
Предлагаемый способ диагностики функционального состояния периферических сосудов с помощью проведения окклюзионного теста с непрерывной регистрацией температуры имеет ряд признаков, отличных от прототипа.
1. Измерения температуры проводятся непрерывно в течение всего теста. Экспериментальным результатом теста является получение временной зависимости температуры (фиг.2).
2. Измерения проводятся в области дистальных фаланг кисти, где температурная реакция на изменение кровотока выражена существенно сильнее, чем в области предплечья.
3. Измерения проводятся на нескольких пальцах, так как динамика температуры может быть различной в зависимости от пальца, выбранного для измерений.
4. Длительность предокклюзионного периода составляет около 30 секунд, окклюзионного периода - 90-120 секунд, постокклюзионного - не менее 90 секунд.
5. Температура определяется по измерениям теплового излучения области дистальных фаланг, что по сравнению с контактными методами дает повышение точности и скорости измерений.
Во время теста необходимо избегать сонных или беспокойных состояний, вызывающих изменение периферического сопротивления сосудов и, следовательно, также изменение температуры. У пациента должны отсутствовать воспалительные заболевания, повышающие средний уровень температуры тела. За сутки до наблюдений пациентам рекомендуется отказаться от употребления тонизирующих напитков, приема вазоактивных препаратов и курения. Перед проведением пробы пациент адаптируется к комнатным условиям в течение 15-20 минут. Измеряется артериальное давление пациента с целью определить значение давления манжеты, необходимое для создания окклюзии конечностей. Окклюзионный тест с регистрацией температуры проводится в предокклюзионный (не менее 30 секунд), окклюзионный (90-120 секунд) и постокклюзионный (не менее 90 секунд) периоды. На полученной последовательности термограмм выделяются области дистальных фаланг пальцев (фиг.1), и строится зависимость средней температуры этих областей от времени теста (фиг.2).
До создания окклюзии в течение не менее 30 секунд регистрируется температура предокклюзионного периода (фиг.2). В окклюзионный период (90-120 секунд), создается давление манжеты на плечо, превышающее систолическое давление на 50 мм рт.ст., и регистрируется уменьшение температуры (фиг.2). В постокклюзионный период (90 секунд) осуществляется резкий сброс давления манжеты на плечо, сопровождаемый повышением температуры вследствие развития постокклюзионной гиперемии (фиг.2).
Время искусственно создаваемой окклюзии подобрано так, чтобы спровоцировать сосудистые реакции, не доставляя сильных беспокойств пациенту. По данным [стр.158 Смирнов И.В. Функциональная диагностика. ЭКГ, реография, спирография. / И.В.Смирнов, A.M.Старшов - М.: Эксмо, 2008. - 224 с.] прекращение кровотока на время более 2 минут может плохо переноситься больными. Время регистрации температуры после окклюзии выбрано с учетом результатов ультразвуковых исследований реакций сосудов в постокклюзионный период [Clinical Application of Noninvasive Vascular Ultrasound in Cardiovascular Risk Stratification. Roman M.J., Tasneem Z.N., Julius M.G., at al. Journal of the American Society of Echocardiography August 2006. P.943-954.] На протяжении данного периода происходит увеличение диаметра плечевой артерии, достигающее максимума приблизительно через 90 секунд гиперемии, далее диаметр артерии начинает уменьшаться до значений, характерных для предокклюзионного периода. Следовательно, максимум температуры должен достигаться также приблизительно через 90 секунд.
Ультразвуковое измерение и визуализация изменения диаметра артерий затруднена, т.к. во время развития постокклюзионной гиперемии диаметр даже относительно крупной плечевой артерии может изменяться всего на несколько десятых миллиметра (около 0,3 мм) Регистрация температурной динамики в области кисти при таких условиях может нести информацию об эффективности артериального кровотока и состоянии микроциркуляторного русла.
Если за время постокклюзионного периода (фиг.2, период В) температура каждого из пальцев не достигает среднего уровня температуры предокклюзионного периода (фиг.3), то судят о нарушении эндотелийзависимой регуляции местного кровотока.
Если за время постокклюзионного периода температура лишь одного или нескольких пальцев не достигает среднего уровня температуры предокклюзионного периода, то судят о наличии спазма кровеностых сосудов данных пальцев.
С помощью окклюзионной пробы с непрерывным измерением температуры можно сделать вывод о типе микроциркуляции в конечностях.
Если за время постокклюзионного периода (фиг.2, период В) температура нескольких пальцев достигает уровня, не превышающего средний уровень температуры предокклюзионного периода, то судят о гиперемическом типе микроциркуляции у данного пациента, если за время постокклюзионного периода температура нескольких пальцев поднимается выше среднего уровня температуры предокклюзионного периода не более чем на 2°С (фиг.2), то судят о нормотоническом типе микроциркуляции, если за время постокклюзионного периода температура нескольких пальцев достигает уровня, превышающего средний уровень температуры предокклюзионного периода более чем на 2°С, то судят о спастическом типе микроциркуляции.
Если в период окклюзии (фиг.2, период Б) температура не опускалась больше, чем на 1°С ниже средней температуры предокклюзионного периода, то судят о нарушении кровоснабжения конечности.
Таким образом, по полученной временной зависимости температуры можно сделать выводы о местной эндотелийзависимой регуляции тонуса сосудов, а также оценить гемодинамику микроциркуляторного русла на основе сравнения температуры до и в конце периода окклюзии.
С позиций диагностики результаты окклюзионной пробы при исследованиях сердечно - сосудистой системы доказывают высокую информативность тестов данного вида. В [см. Денисов Е.Н. Состояние регуляции эндотелий-зависимых компонентов тонуса сосудов в норме и при некоторых формах сердечно-сосудистой патологии: дис. докт. мед. наук. / Е.Н. Денисов. - Оренбургская государственная медицинская академия, 2008 г., - 226 с.] отмечается, что у больных артериальной гипертонией I стадии окклюзионная проба вызывает вазоконстрикторные ответные реакции сосудов в 92,9% случаев и только в 7,1% - вазодилататорные ответные реакции. Следовательно, проведение окклюзионной пробы в соответствии с предлагаемой здесь методикой позволяет установить развитие артериальной гипертонии на основе того, что температура дистальных фаланг в конце теста меньше температуры в начале теста. В некоторых случаях динамика температуры будет чувствительнее отображать изменения кровоснабжения конечностей, чем ангиографическая или ультразвуковая регистрация изменения диаметра артериол по причине недостаточного пространственного разрешения.