МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНДОТЕЛИЙЗАВИСИМОЙ ВАЗОДИЛАТАЦИИ АРТЕРИЙ ПУТЕМ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЙ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПУЛЬСОВОЙ ВОЛНЫ НА ФОНЕ РЕАКТИВНОЙ ГИПЕРЕМИИ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНДОТЕЛИЙЗАВИСИМОЙ ВАЗОДИЛАТАЦИИ АРТЕРИЙ ПУТЕМ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЙ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПУЛЬСОВОЙ ВОЛНЫ НА ФОНЕ РЕАКТИВНОЙ ГИПЕРЕМИИ


RU (11) 2265391 (13) C2

(51) 7 A61B5/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 18.07.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.12.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004102316/14 
(22) Дата подачи заявки: 2004.01.26 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.01.26 
(43) Дата публикации заявки: 2005.07.10 
(45) Опубликовано: 2005.12.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2161911 C1, 20.01.2001. RU 2154977 C1, 27.08.2000. ЗАТЕЙЩИКОВ Д.Д. и др. Функциональное состояние эндотелия у больных артериальной гипертонией и ишемической болезнью сердца. Кардиология. 2000, №6, с.14-17. CELERMAJER D.S. et all. Non-invasive detection of endotherial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet. 1992, v.340, p.1111-1115. 
(72) Имя изобретателя: Илюхин О.В. (RU); Лопатин Ю.М. (RU); Илюхина М.В. (RU); Иваненко В.В. (RU); Атаманчук Н.М. (RU); Калганова Е.Л. (RU); Бабкин А.А. (RU); Капланов Т.Д. (RU); Тарасов Д.Л. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Волгоградский государственный медицинский университет (RU) 
(98) Адрес для переписки: 400066, г.Волгоград, пл. Павших Борцов, 1, Волгоградский государственный медицинский университет, Научный отдел 

(54) МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНДОТЕЛИЙЗАВИСИМОЙ ВАЗОДИЛАТАЦИИ АРТЕРИЙ ПУТЕМ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЙ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПУЛЬСОВОЙ ВОЛНЫ НА ФОНЕ РЕАКТИВНОЙ ГИПЕРЕМИИ
Изобретение относится к медицине, кардиологии. Определяют скорость распространения пульсовой волны (СПВ) в покое по стандартной методике. Затем пережимают плечевую артерию манжеткой манометра для измерения артериального давления (АД) на 3 мин. Давление увеличивают не менее чем на 50 мм рт.ст. от систолического АД. Сразу после выпуска воздуха из манжетки манометра определяют СПВ после восстановления кровотока в артерии. В норме отмечают достоверное снижение СПВ, в среднем, на 21,2%. У больных с ИБС изменения СПВ выражены в значительно меньшей степени и составили 3,9%, у части пациентов с ИБС наблюдают повышение СПВ. Предложенный способ может быть использован как функциональная проба для оценки эндотелиальной функции артерий, может применяться как рутинное исследование в клинической практике. 4 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к медицине, касается использования диагностического функционального теста, основанного на определении скорости распространения пульсовой волны (СПВ) и изменении СПВ, развившейся после артериальной окклюзии. Метод может быть использован в качестве функционального теста у больных с различной сердечно-сосудистой патологией для изучения вазорегулирующей функции эндотелия артерий в процессе лечения.

Известно эндотелий сосудов регулирует местные процессы гемостаза, пролиферации, миграции клеток крови в сосудистую стенку и влияет на сосудистый тонус. Эндотелиальная дисфункция подразумевает наличие дисбаланса между факторами, обеспечивающими эти взаимодействия (А.А.Quyyumi. Endothelial function in health and disease: new insights into the genesis of cardiovascular disease // Am. J. Med. - 1998. - V.105. - P. 32S-39S).

Доказано, что в норме при изменении скорости кровотока изменяется диаметр крупных артерий: при увеличении кровотока артерии расширяются, а при снижении сужаются. Считается, что регуляция просвета артерий является локальной реакцией (Д.А.Затейщиков, Л.О.Минушкина, О.Ю.Кудряшова и др. Функциональное состояние эндотелия у больных артериальной гипертонией и ИБС // Кардиология. - 2000. - №.6. - С.14-17).

Установлена связь возникновения и прогрессирования эндотелиальной дисфункции с возрастом. Прирост дилатации плечевой артерии в ответ на усиление кровотока в норме, у лиц в возрасте от 40 до 55 лет остается стабильным, а в последующем снижается на 0,21% в год. У больных с ИБС также выявляется снижение дилатации плечевой артерии, что объясняется нарушением липидного обмена, сердечной недостаточностью и возможной сопутствующей артериальной гипертонией. Ряд исследований показали, что нарушения эндотелиальной функции у больных с ИБС встречается в большинстве случаев, в том числе, и в молодом возрасте (до 45 лет), а в ранние сроки инфаркта миокарда у пациентов даже чаще встречалась парадоксальная вазоконстрикция (В.А.Алмазов, О.А.Беркович, М.Ю.Ситникова и др. Эндотелиальная дисфункция у больных с дебютом ишемической болезни сердца в разном возрасте // Кардиология - 2001. - №.5. - С.26-29).

В изученной литературе нам встретились данные о разработанных тестах для оценки эндотелиальной функции, основанные на ультразвуковых методах диагностики. При помощи ультразвукового аппарата визуализировался участок плечевой артерии, диаметр которой определялся в диастолу. Эндотелийзависимая дилатация артерии вызывается реактивной гиперемией, возникающей в ответ на прекращение кровотока, наложенной манжеткой, проксимальнее места измерения. Диаметр и скорость кровотока оценивался до и после пережатия артерии. Нормальной реакцией плечевой артерии на реактивную гиперемию является ее расширение более 10%. Меньшая степень вазадилатации или парадоксальная вазоконстрикция считаются патологической реакцией и может указывать на наличие эндотелиальной дисфункции (Д.А.Затейщиков, Л.О.Минушкина, О.Ю.Кудряшова и др. Функциональное состояние эндотелия у больных артериальной гипертонией и ИБС // Кардиология. - 2000. - №.6. - С.14-17).

Предложенные методы оценки эндотелиальной функции артерий имеют безусловные преимущества, но не могут быть использованы для рутинного применения для большого количества исследований, так как требуют дорогостоящего оборудования, высококвалифицированных специалистов и достаточно длительного времени проведения самой процедуры. Большинство авторов отметили, что увеличение диаметра артерии в ответ на усиление кровотока осуществляется за счет снижения тонуса артериальной стенки. Можно предположить, что при определении скорости пульсовой волны (СПВ) также будут наблюдаться изменения при проведении пробы, а именно ее снижение в ответ на усиление кровотока.

Целью настоящего изобретения является разработка способа оценки эндотелийзависимой дилатации плечевой артерии с помощью регистрации изменений СПВ на фоне реактивной гиперемии.

Для достижения поставленной цели использовался стандартный метод оценки СПВ, для чего производится одновременная регистрация сфигмограмм с сонной, бедренной и лучевой артерий. Приемники (датчики) пульса устанавливаются: на сонной артерии - на уровне верхнего края щитовидного хряща (лучше пальпировать пульсацию на участке шеи в месте, где трахея и кивательная мышца соприкасаются), на бедренной артерии - в месте выхода ее из-под пупартовой связки (лучше несколько ниже связки, для лучшей регистрации сигнала), на лучевой артерии - в месте пальпации пульса. Правильность наложения датчиков пульса производят под визуальным контролем монитора.

Если одновременная запись всех трех пульсовых кривых по техническим причинам невозможна, то одномоментно записывают сначала пульс сонной и бедренной артерий, а затем сонной и лучевой артерий. Для расчета скорости распространения пульсовой волны нужно знать длину отрезка артерии между приемниками пульса. Условно, при изучении СПВ, каротидно-радиальный участок соответствует мышечному типу артерий и измеряется следующим образом: сумма расстояний от места постановки датчика на сонной артерии до головки плечевой кости и от головки плечевой кости до места наилучшей регистрации пульса на лучевой артерии. Длина артерии эластического типа определялась суммой расстояний от яремной вырезки грудины до пупка и до места регистрации пульса на a.femoralis. 

При ручной обработке сфигмограммы необходимо определение еще одного показателя - времени запаздывания пульса на дистальном отрезке артерии по отношению к центральному пульсу, которое определяется обычно по расстоянию между началами подъема кривых центрального и периферического пульса или по расстоянию между местами изгиба на восходящей части сфигмограмм.

Зная длину участка исследуемой артерии (D) и время запаздывания (t), можно рассчитать СПВ для данного сосуда (D/t, м/с). В автоматических системах, типа компьютерной приставки Colson (Camplior), определение временного показателя осуществляется соответствующей программой. Измерения повторяют и рассчитывают среднее время задержки не менее чем за 10 сердечных циклов. При проведении исследования с помощью данного прибора необходимо учитывать, что результаты можно считать объективными при коэффициенте репрезентативности не менее 0,890 и коэффициенте повторяемости 0,935 соответственно (Asmar R., Benetos A., Topouchian J. et al. Assessment of Arterial Distensibility by Automatic Pulse Wave Velocity Measurement (Validation and Clinical Application Studies) // Hypertension - 1995 - V.26 - P.485-490).

При проведении пробы на фоне реактивной гиперемии определяют СПВ на каротидно-радиальном участке, а именно оценивают ответ артерий мышечного типа. Мы намеренно проводили исследование на большом отрезке артериального сосуда, так как атеросклеротическое поражение может быть локальным, что может влиять на конечный результат теста. Предварительно определяют СПВ в покое по стандартной методике. Как и при оценке эндотелийзависимой вазодилатации под ультразвуковым контролем, пережимают плечевую артерию манжеткой манометра для измерения АД на 3 мин, увеличивая давление более чем на 50 мм рт.ст. от систолического АД, или до исчезновения комплексов на лучевой артерии (в случае постоянной регистрации сфигмограммы на мониторе). Сразу после выпуска воздуха из манжетки манометра и через 3 минуты определяют СПВ в исследуемой артерии, разницу между показателями указывают в процентах.

В исследовании были включены пациенты (n=16) с ишемической болезнью сердца, у которых диагноз был подтвержден анамнестическими данными (наличие постинфарктного кардиосклероза) или результатами коронарной ангиографии (выявленные гемодинамически значимые стенозы коронарных артерий). Контрольную группу составили практически здоровые люди (n=14), не имевшие указаний на наличие кардиальной патологии.

В обеих группах определение СПВ проводили в одинаковых условиях, все пациенты были мужчины, возраст пациентов был сравним. В работу не включались пациенты с сопутствующей артериальной гипертонией, сахарным диабетом, ожирением либо другой патологией, способной повлиять на результаты теста. При сравнении полученных результатов (Табл. 1) оказалось, что в группе с ИБС исходно СПВ для артерий эластического типа (Сэ) была недостоверно выше, чем в группе сравнения (на 7,1±0,4%). Отличий для артерий мышечного типа были еще менее выражены (3,2±0,5%). Фактически все обследованные, и по данным СПВ, оказались сравнимы. Только отношение См/Cэ отличалось достоверно, в норме оно оказалось выше более чем на 18%, что по данным П.Н.Фофонова, 1977 г. может являться одним из подтверждающих признаков атеросклеротического процесса в исследуемом сосуде.

Таблица 1

Исходные данные скорости распространений пульсовой волны 
Показатели Контроль (n=14) Больные с ИБС (n=16) 
Возраст, лет 46,7±2,7 49,8±1,8 
Сэ, м/с 9,21±0,4 9,95±0,6 
См, м/с 9,27±0,3 9,48±0,5 
Сэ/С м 1,11±0,04 0,99±0,04 
Примечания: Сэ - скорость распространения пульсовой волны для артерий эластического типа; См - скорость распространения пульсовой волны для артерий мышечного типа 


При проведении пробы были выявлены статистически достоверные изменения снижения См у больных с ИБС (Табл. 2). В норме снижение См в среднем составило 21,2%, в то же время в группе ИБС этот показатель оказался равным 3,9%, к 3 минуте после восстановления кровотока, у здоровых лиц, С м не достигала исходных цифр, а у больных нарастала еще более значительно.

Таблица 2

Изменения скорости распространения пульсовой волны на фоне реактивной гиперемии в норме и при сопутствующей ИБС 
Показатели Контроль (n=14) Больные с ИБС (n=16) 
Исходная С м, м/с 9,27±0,3 9,48±0,5 
См после восстановления кровотока 8,18±0,2 8,92±0,4 
% снижения См, после пробы 21,21±0,9 3,9±0,4 
См, через 3 мин после восстановления кровотока 9,16±0,4 9,9±0,5 
Примечания: См - скорость распространения пульсовой волны для артерий мышечного типа. 


Кроме того, нами было отмечено, что в норме ни у одного пациента не отмечалась парадоксальная реакция - увеличение СПВ, во всех случаях наблюдалось снижение См от 7% до 41%, а у больных с ИБС у трех изменений не наблюдалось, и практически у трети (5 пациентов) мы наблюдали повышение СПВ.

Примеры конкретного применения.

Пример 1. Оценка эндотелийзависимой дилатации артерии в норме.

В качестве примера приводим результаты наблюдений 2 практически здоровых людей. Испытуемые KN и MS 44 и 56 лет соответственно, без признаков сердечно-сосудистой патологии. Обоим проведено определение СПВ в покое и на фоне пробы с реактивной гиперемией. Результаты приведены в таблице 3.

Таблица 3

Показатели скорости пульсовой волны у пациентов в норме до и на фоне проведения пробы с реактивной гиперемией 
Показатели Возраст, лет С э, м/с См, м/с См после восстановления кровотока, м/с % снижения С м См, через 3 мин после восстановления кровотока, м/с 
KN 44 7,92 8,65 7,01 20 7,79 
MS 56 10,8 10,8 8,2 24 8,9 


Как видно из представленных данных, в ответ на усиление кровотока в артерии существенно снизилась СПВ (на 20% и 24%) за счет снижения сосудистого тонуса, что будет косвенно указывать на сохраненную вазодилатирующую способность эндотелия сосуда. 

Пример 2. Оценка эндотелийзависимой дилатации артерии при ИБС.

Оценивались показатели СПВ у больных с ИБС. В качестве примера приводим результаты 2 больных, соответствующих по возрасту в предыдущее наблюдение. Больные КТ и RK 47 и 57 лет соответственно, оба имели подтвержденный диагноз ИБС (в анамнезе наличие инфаркта миокарда 4- и 2-летней давности), стенокардия напряжения ФК II, сердечная недостаточность II ФК по NYHA, без признаков артериальной гипертонии. Результаты исследования приведены в таблице 4.

Таблица 4

Показатели скорости пульсовой волны у пациентов с ИБС до и на фоне проведения пробы с неактивной гиперемией 
Показатели Возраст, лет С э,

м/с См ,

м/с См после восстановления кровотока, м/с Изменение СПВ См, через 3 мин после восстановления кровотока, м/с 
КТ 47 7,36 9,53 8,92 Снижение на 6,4% 10,81 
RK 57 7,53 8,58 9,26 Увеличение на 8% 9,11 


У первого больного с ИБС мы наблюдали снижение СПВ, но в значительно меньшей степени, чем в норме - только 6,4%, а у второго отмечалась парадоксальная реакция в виде увеличения СПВ, вероятно связанная с парадоксальной вазоконстрикцией, что будет указывать на нарушение эдотелиальной функции эндотелиальной выстилки сосуда.

Таким образом можно говорить, что изменения скорости распространения пульсовой волны на фоне реактивной гиперемии могут отражать состояние эндотелиальной функции артерий. Оценка СПВ достаточно информативна при проведении пробы на автоматическом компьютерном приборе типа Colson. В норме, в ответ на реактивную гиперемию, скорость распространения пульсовой волны по артериям мышечного типа будет снижаться не менее чем на 20%. При атеросклеротическом поражении сосудистой стенки изменения в значительной степени нивелируются и процент снижения будет значительно ниже, кроме того, встречаемость парадоксальной реакции в виде повышения СПВ у больных с ИБС наблюдалась в большей степени.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ определения эндотелийзависимой вазодилатации путем оценки изменений скорости пульсовой волны (СПВ) на фоне реактивной гиперемии, при этом СПВ определяют на участке сонная артерия - лучевая артерия в покое и сразу после прекращения пережатия плечевой артерии, причем в норме отмечают достоверное снижение СПВ в среднем на 21,2% у больных ишемической болезнью сердца - снижение СПВ в среднем на 3,9%, при этом у части пациентов наблюдали повышение или отсутствие изменений СПВ, пережатие плечевой артерии осуществляли манжеткой манометра для измерения артериального давления (АД) на 3 мин, увеличивая давление не менее чем на 50 мм рт.ст. от систолического АД.