Способ оценки сосудистой мозговой реактивности

Способ оценки сосудистой мозговой реактивности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, кардиологии и сосудистой хирургии, и может быть использовано для определения реактивности сосудов мозга при цереброваскулярных заболеваниях.

Сосудистые заболевания головного мозга имеют большое медицинское и социальное значение из-за высокой распространенности и тяжелых последствий для состояния здоровья человека, таких как инсульт и сосудистая деменция. Поэтому в настоящее время продолжается поиск эффективных методов ранней диагностики ишемических повреждений мозга.

Известен способ оценки вегетативного тонуса и реактивности сосудов головного мозга, заключающийся в определении вазоконстрикторного резерва на гипокапническую нагрузку и вазодилятационного резерва на гиперкапническую нагрузку с определением индекса периферического сопротивления и расчетом церебрального вегетативного индекса (патент РФ на изобретение RU 2292844). Для создания гипокапнии используют пробу с гипервентиляцией, для создания гиперкапнии - пробу с задержкой дыхания.

Недостатком известного способа является неточность оценки из-за невозможности стандартизации условий создания гипокапнии с помощью гипервентиляции и гиперкапнии с помощью задержки дыхания. Это связано с тем, что время задержки дыхания и степень гипервентиляции для каждого человека являются индивидуальными. Таким образом, точная оценка степени реакции сосудов мозга на углекислый газ невозможна.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является способ диагностики скрытой церебрососудистой недостаточности со стенозирующим атеросклерозом сонных артерий (патент РФ на изобретение RU 2194986 С2), заключающийся в том, что используют сочетанное воздействие гипоксии и гиперкапнии. Гиперкапнию и гипоксию достигают, используя 3-минутную пробу с дыханием через дополнительное «мертвое» пространство, роль которого выполняет эластичная горизонтально расположенная трубка диаметром 3,0 см, длиной 145 см, объемом 1 литр, по методике респирации в открытом дыхательном контуре. С помощью ультразвуковой допплерографии оценивают степень прироста скорости кровотока в средней мозговой артерии (СМА) на пробу.

Недостатком известного способа является неточность оценки из-за отсутствия стандартизации исследования по углекислому газу, поскольку его концентрация во вдыхаемом воздухе не определяется, поэтому невозможно точно оценить степень прироста мозгового кровотока в зависимости от степени прироста концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе.

Техническим результатом заявляемого способа оценки сосудистой мозговой реактивности является повышение точности за счет регистрации концентрации углекислого газа и приведения показателя реактивности к приросту концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе за время тестирования.

Технический результат заявляемого способа достигается путем измерения концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе и пиковой систолической кровотока в СМА на 10 и 60 секундах гиперкапнической пробы.

Заявляемый способ осуществляют с помощью устройства, позволяющего увеличить объем «мертвого» пространства человека (чертеж).

Устройство для создания гиперкапнической гипоксии выполнено из медицинского пластика и содержит центральную трубку 1, цилиндр 2 с емкостью «мертвого» пространства общим объемом 800 мл, разделенный на параллельно расположенные ячейки 3, соединенные между собой посредством соединительного пространства 4, имеющего обтекатель 5. Дополнительный объем «мертвого» пространства регулируют в диапазоне 100-800 мл при помощи диафрагмы 6, выключающей из вентиляции соответствующее заданному объему число ячеек 3, что позволяет изменять концентрацию углекислого газа в альвеолярном воздухе в диапазоне 3-7% и дефицит кислорода в диапазоне 0-11%. В центральной трубке 1 установлен датчик 7 для регистрации углекислого газа в выдыхаемом воздухе и съемный загубник 8.

На 10 и 60 секундах дыхания проводят регистрацию пиковой систолической скорости кровотока в СМА методом транскраниальной ультразвуковой допплерографии. Одновременно с регистрацией мозгового кровотока на 10 и 60 секундах дыхания оценивают концентрацию СО₂ в альвеолярном газе (в последней порции выдохнутого воздуха). Оценку пиковой систолической скорости кровотока при необходимости проводят как в правой, так и в левой СМА.

По результатам гиперкапнической пробы рассчитывают коэффициент относительной реактивности (КОР):

где Vps₂ - пиковая систолическая кровотока в СМА на 60 секунде пробы;

Vps₁ - пиковая систолическая кровотока в СМА на 10 секунде пробы;

CO₂(2) - концентрация углекислого газа в последней порции выдыхаемого воздуха на 60 секунде пробы.

CO₂(1) - концентрация углекислого газа в последней порции выдыхаемого воздуха на 10 секунде пробы.

Расчет КОР позволяет определить процент прироста линейной скорости кровотока в СМА при увеличении концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе на 1%.

Всего обследовано 24 добровольца в возрасте 20-22 года. Всем добровольцам проводилась оценка сосудистой мозговой реактивности с расчетом индекса реактивности (ИР), описанная в аналоге (патент РФ на изобретение RU 2194986 С2), и оценка сосудистой мозговой реактивности заявляемым способом с расчетом коэффициента относительной реактивности.

Индекс реактивности (ИР) рассчитывают по формуле:

,

где Vps₁ - пиковая систолическая кровотока в СМА до проведения пробы;

Vps₂ - пиковая систолическая кровотока в СМА в конце пробы.

В норме индекс реактивности составляет более 20% (Куликов В.П. Цветное дуплексное сканирование в диагностике сосудистых заболеваний. - Новосибирск: 1997. - 201 с.).

Показатели сосудистой мозговой реактивности (КОР и ИР) представлены в таблице. Нормальной сосудистой мозговой реакцией при увеличении углекислого газа на 1% является увеличение скорости кровотока в СМА на 11,0±5,8%.

Пример использования способа оценки сосудистой мозговой реактивности у здорового испытуемого:

Пациент К., 20 лет, после проведения инструктажа и 5-минутного отдыха производил дыхание через устройство для создания гипоксической гиперкапнии в течение одной минуты. Регистрация мозгового кровотока проводилась до пробы, а также на 10 и 60 секундах дыхания гиперкапнической газовой смесью. Кроме того, на 10 и 60 секундах пробы регистрировалась концентрация углекислого газа в альвеолярном воздухе.

Показатели мозгового кровотока при расчете КОР составили:

Vps₁-100 см/с, Vps₂-122 см/с; CO₂(1) - 4%, CO₂(2) - 6,5%

КОР=8,8%.

Таким образом, при увеличении концентрации CO₂ в альвеолярном воздухе на 1% произошло увеличение скорости мозгового кровотока на 8,8%, что свидетельствует о нормальной реактивности и достаточном перфузионном резерве мозгового кровообращения.

Показатели мозгового кровотока при расчете ИР составили:

Vps₁ - 96 см/с, Vps₂ - 122 см/с.

ИР=26,6% (норма).

В данном примере показатели сосудистой мозговой реактивности ИР и КОР соответствуют показателям нормы.

Пример использования способа оценки сосудистой мозговой реактивности у здорового испытуемого:

Пациент С., 21 год, после проведения инструктажа и 5-минутного отдыха производил дыхание через устройство для создания гипоксической гиперкапнии в течение одной минуты. Регистрация мозгового кровотока проводилась до пробы, а также на 10 и 60 секундах дыхания гиперкапнической газовой смесью. Кроме того, на 10 и 60 секундах пробы регистрировалась концентрация углекислого газа в альвеолярном воздухе.

Показатели мозгового кровотока при расчете КОР составили:

Vps₁ - 130 см/с, Vps₂ - 140 см/с; CO₂(1) - 5%, CO₂(2) - 5,9%

КОР=8,5%.

Таким образом, при увеличении концентрации С02 в альвеолярном воздухе на 1% произошло увеличение скорости мозгового кровотока на 8,5%, что свидетельствует о нормальной реактивности и достаточном перфузионном резерве мозгового кровообращения.

Показатели мозгового кровотока при расчете ИР составили:

Vps₁ - 125 см/с, Vps₂ - 140 см/с.

ИР=12% (ниже нормы).

В этом примере показатель сосудистой мозговой реактивности ИР ниже нормы, КОР соответствуют показателям нормы. Низкий показатель индекса реактивности у данного здорового человека связан с низким приростом углекислого газа в альвеолярном воздухе при дыхании через дополнительный объем «мертвого» пространства. Однако приведение значения реакции кровотока в СМА к концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе при расчете показателя КОР показало истинную реактивность сосудов мозга на углекислый газ. Это свидетельствует о более высокой чувствительности показателя КОР по сравнению с показателем ИР.

Пример использования способа оценки реактивности сосудов мозга у пациента с патологической S-образной извитостью внутренних сонных артерий:

Пациент Г., 28 лет, после проведения инструктажа и 5-минутного отдыха производил дыхание через устройство для создания гипоксической гиперкапнии в течение одной минуты. Регистрация мозгового кровотока проводилась до пробы, а также на 10 и 60 секундах дыхания гиперкапнической газовой смесью. Кроме того, на 10 и 60 секундах пробы регистрировалась концентрация углекислого газа в альвеолярном воздухе.

Показатели мозгового кровотока составили:

Vps₁ - 115 см/с, Vps₂ - 122 см/с; CO₂(1) - 3,2%, CO₂(2) - 6,0%

КОР=2,2%.

Показатели мозгового кровотока при расчете ИР составили:

Vps₁ - 116 см/с, Vps₂ - 125 см/с.

ИР=7,8% (ниже нормы).

Таким образом, при увеличении концентрации CO₂ в альвеолярном воздухе на 1% произошло увеличение скорости мозгового кровотока на 2,2%, что является ниже нормальных показателей. Показатель ИР составил 7,8%, что также значительно ниже нормы. В данном примере несмотря на выраженный прирост концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе, реакция сосудов мозга была не значительной. Это свидетельствует о снижении сосудистой мозговой реактивности при патологической извитости внутренних сонных артерий.

Таким образом, способ позволяет увеличить точность измерения реактивности сосудов мозга к углекислому газу за счет приведения значения реакции кровотока в СМА к истинной концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе и стандартизовать гиперкапническую пробу по концентрации углекислого газа в альвеолярном воздухе.

№ пациента	Индекс реактивности (%)	КОР 10-60 с (%)	CO2(1)-CO2(2) (%)
1	17,9	5,4	1,0
2	14,8	6,1	2,1
3	7,8	2,2	2,8
4	38,5	14,8	1,8
5	63,6	18,5	3,6
6	18,4	14,7	0,7
7	46,0	20,0	0,9
8	40,9	6,0	3,0
9	33,6	13,2	3,2
10	45,0	9,8	3,6
11	26,6	8,8	2,5
12	10,5	8,9	2,6
13	24,8	9,9	1,9
14	19,6	7,3	2,1
15	21,2	15,6	2,4
16	45,0	24,7	1,7
17	28,3	17,7	2,8
18	24,3	4,3	3,3
19	26,8	14,3	2,0
20	12,3	4,9	2,5
21	25,0	9,3	2,5
22	29,0	7,8	1,1
23	20,8	3,7	2,5
24	40,6	17,3	1,5
25	12	8,5	0,9
Среднее	27,7	11,0	2,2
Ошибка среднего	2,5	1,5	2,1
Стандартное отклонение	13,6	5,8	0,9
Доверительный интервал	5,2	2,2	0,3

Способ оценки сосудистой мозговой реактивности, включающий допплерографическое измерение скорости кровотока в средней мозговой артерии (СМА) на гиперкапническую пробу, отличающийся тем, что дважды измеряют скорость кровотока и концентрацию углекислого газа в последней порции выдыхаемого воздуха на 10 и 60 секунде гиперкапнии, рассчитывают коэффициент относительной реактивности (КОР) по формуле где Vps₂ - пиковая систолическая скорость кровотока в СМА на 60 секунде пробы;Vps₁ - пиковая систолическая скорость кровотока в СМА на 10 секунде пробы;CO₂₍2) - концентрация углекислого газа в последней порции выдыхаемого воздуха на 60 секунде пробы.CO₂(1) - концентрация углекислого газа в последней порции выдыхаемого воздуха на 10 секунде пробы и при значении КОР в диапазоне 5-17% сосудистую мозговую реактивность оценивают как нормальную.