Патент на изобретение №2311115

(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицине и предназначено для диагностики состояния микроциркуляторного русла. Цифровой фотокамерой снимается участок конъюнктивы при освещении щелевой электролампой с частотой 24 кадра/сек, всего 5 кадров. Снятые кадры передаются в персональный компьютер. Производят оценку состояния конъюнктивы сосудов. Выдают фотоснимки и результаты диагностирования на печать. Если индекс отношения длины артериолы к венуле больше 1,16, то налицо увеличение длины сосудов микроциркуляторного русла. Если общий индекс извитости больше, чем 0,137-0,143, то это происходит при формировании патологии со стороны сердечно-сосудистой системы. Если индекс интенсивности кровотока меньше, чем 0,002560-0,002566, то это происходит из-за увеличения числа нефункционирующих капилляров. Если индекс расстояния между ветвлениями больше, чем 280-284 мкм, то это свидетельствует о нарастании запустевания микрососудистого русла, т.е. о патологии сердечно-сосудистой системы. Если средний угол расхождения ветвей меньше, чем 73,36-73,37°, то это свидетельствует о нарастании извитости в микроциркулярном русле, т.е. о патологии в микроциркуляции. Предлагаемое изобретение позволяет оценить состояние системы микроциркуляторного русла, в динамике отследить характер изменений микроциркуляции, установить взаимосвязь показателей микроциркуляции с другими параметрами, характеризующими конкретный патологический процесс. 1 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностированию состояния микроциркуляторного русла.

Микроциркуляторное русло – это сосудистый бассейн между мелкими артериями и венами, состоит из артериол, капилляров и венул. В связи с небольшими размерами артериол и венул изучение микроциркуляторного русла, в основном, остается в области экспериментальных работ, см. «Structure and function of Small arteries». Mulvany M.J. and Aakjaer C., Phisiol. Rev. 1990, 70:921-961.

Известен способ оценки состояния микроциркулярной системы по А.И.Струкову, по которому о системности поражения микроциркулярного русла при различных заболеваниях, также о состоянии микроциркуляции можно судить по изменениям в серозных оболочках, см. Крылова Н.В. и Соболева Т.М. «Микроциркуляторное русло человека», М.: Медицина, 1986, стр.62.

Недостатком этого способа является его недостаточность, т.е. количество информации, получаемое при этом способе, не дает полную картину об истинных нарушениях в системе терминального кровообращения.

Наиболее информативен и доступен, поэтому наиболее предпочтителен метод БМК (биомикроскопии), который вследствие неглубокого расположения сосудов и их ориентации относительно исследуемой поверхности позволяет проводить детальную оценку состояния артериол, капилляров и венул, см. Шульпина Н.Б. «Биомикроскопия глаза», М.: Медицина, 1974, стр.263.

Далее, для описания состояния микроциркуляции по данным БКМ написано довольно много методик и классификаций, в которых оценка состояния микроциркуляции проводится по баллам, см., например, Куприянов В.В. и др. «Микроциркуляторное русло», М.: Медицина, 1984, стр.429 – ПРОТОТИП.

Недостатком этой методики (по баллам), с нашей точки зрения, является то, что она не отражает всю полноту нарушений микроциркуляции и не позволяет в полной мере соотнести состояние микроциркуляции с другими исследуемыми параметрами, кроме того, она очень субъективна, т.к. один врач оценивает во столько-то баллов, другой – во столько, у третьего вообще плохо со зрением, четвертый… и т.д.

Технической задачей является повышение достоверности оценки микроциркулярности при оптимизации подхода к ней.

С этой целью предлагается способ диагностики состояния микроциркуляторного русла, основанный на оценке состояния конъюнктивы сосудов, отличающийся тем, что цифровой фотокамерой снимается участок конъюнктивы при освещении щелевой электролампой с частотой 24 кадра/сек, всего 5 кадров, затем снятые кадры передаются в персональный компьютер, где производят оценку состояния конъюнктивы сосудов и выдают результаты диагностирования на печать, также на печать выдаются сами фотоснимки, причем при диагностике учитываются определенные критерии.

На чертеже изображена структурная схема устройства, на которой изображено: 1 – конъюнктива глаза, 2 – щелевая электролампа (ЩЭЛ), 3 – цифровой фотоаппарат (ЦФ), 4 – персональной компьютер (PC), 5 – принтер.

Схема имеет следующие соединения: световой поток с выхода ЩЭЛ 2 соединен (освещает) с конкретным участком конъюнктивы 1 глаза, а цифровой фотоаппарат 3 аналоговым сигналом через ШЭ 1 связан с этим участком, выход цифрового аппарата в цифровом коде соединен с входом PC 4, выход которого соединен с входом принтера 5, выход последнего в виде распечатки является выходом устройства по данному способу.

Составные узлы устройства могут быть выполнены на следующих элементах: щелевая лампа 2, см. Шульпина Н.Б., «Биомикроскопия глаза», М.: Медицина, 1974, стр.6-20, цифровой аппарат 3 любой профессиональный с разрешением не менее 10 мегапиксилей (также может быть использована и цифровая кинокамера), PC 4, например, Pentium 4, фирмы IBM, принтер 5, например, Laser Jet GL, фирмы Hewlett Packard.

Устройство по предлагаемому способу работает следующим образом.

Врач-диагност по собранной на чертеже схеме выбирает участок конъюнктивы 1 с наиболее рельефными (ярковыраженными) венулами, артериолами и капиллярами, направляет на этот участок щелевую лампу 2, при этом голова пациента жестко закрепляется на специальном основании, чтобы во время съемки не было возможности передвижения. Это нужно для получения наиболее резких снимков. После чего цифровой аппарат 3 производит серию из пяти снимков. Число пять выбрано из условий достаточности и достоверности получения диагностики. Эти пять снимков (кадров) в цифровом коде поступают на PC 4, где по заранее подготовленной программе (находится в PC) обрабатываются, а результаты обработки со снимками (кадрами) и выводами по диагностике поступают через принтер 5 на печать. Вообще-то, опытный клиницист на основании этих напечатанных снимков может сам определить наличие патологии и/или подтвердить распечатку PC 4. В программу PC 4 заложено считывание: длин всех сосудов, их диаметры, количество ветвлений, углы расхождении, перевод в компьютерную графику, анализ полученных данных и выводы.

Для более полного понимания, на основе чего составлена программа диагностирования для PC 4, заметим, что вопрос по изучению микроциркуляторного русла достаточно сложен. В связи с небольшим размером артериол и венул изучение этой составляющей сердечно-сосудистой системы, в основном, остается в области экспериментальных работ. По определению В.В.Куприянова, микроциркулярное русло – это сосудистый бассейн между мелкими артериями и венами, состоит из артериол, капилляров и венул. При этом регуляция гемодинамики осуществляется не через отдельные капилляры, а через всю совокупность взаимосвязанных терминальных сосудов. Артериолы – первые сосуды микроциркуляторного русла. Стенка их тонка, а в средней оболочке мышечные клетки располагаются в один слой, внутренняя поверхность выстлана эндотелием. Разделяясь, артериолы дают начало ветвям первого порядка. Диаметр ветвей обычно составляет 1/3 от диаметра материнского ствола. Угол отхождения ветвей от материнской артериолы у основания сосуда приближается к прямому, а в дистальных отделах становится острым, но не менее 50°. Капилляры, наиболее тонкостенные сосуды микроциркулярного русла, по ним кровь переходит из артериолярного отдела в венулярный. Капилляры отличаются прямолинейностью хода. В зависимости от наполнения кровью различают: функционирующие капилляры, плазматические и закрытые, число которых определяется уровнем метаболических процессов в организме. Посткапиллярные и собирательные венулы, входящие в состав микроциркуляторного русла, являются не только транспортирующими и емкостными сосудами, но и резистивными. На их долю приходится 20% ОПСС.

Прижизненная оценка состояния микроциркуляторной системы представляет большой интерес, так как еще в 1977 году А.И.Струков сделал заключение о системности поражения микроциркуляторного русла при различных заболеваниях и возможности судить о состоянии микроциркуляции во всем организме по изменениям микроциркуляции в серозных оболочках. По совокупности информативности и доступности метода наиболее предпочтительной является БМК. БМК вследствие неглубокого расположения сосудов и их ориентации относительно исследуемой поверхности позволяет проводить детальную оценку состояния артериол, капилляров и венул. В связи с этим для оптимизации подхода к оценке микроциркуляции нами предлагаются следующие показатели, полученные при КБМК 50 здоровых добровольцев.

Индекс отношения длины артериолы к венуле 1,15-1,16 (ИАВ). В норме артериолы, в большей степени, а венулы – в меньшей, имеют прямолинейный ход. Увеличение показателя ИАВ указывает на увеличение длины сосудов микроциркуляторного русла, формирование патологических процессов на уровне микроциркуляции.

Общий индекс извитости 0,137-0,143 (ОИИ). Также отражает выраженность извитости сосудов микроциркуляторного русла, включая капилляры, повышается при формировании патологии со стороны сердечно-сосудистой системы.

Индекс интенсивности кровотока 0,002560-0,002566 мм/сек (ИИК). Скорость кровотока в артериолах, капиллярах и венулах является одним из важнейших показателей. Выявлена зависимость кровотока в микроциркуляторном русле от фаз сердечного цикла. Большое значение на скорость кровотока по микроциркуляторному руслу оказывает вязкость крови. При замедлении тока крови по микроциркуляторному руслу, изменении ее реологических свойств происходит увеличение числа нефункционирующих капилляров. В результате формирования патологических процессов в микроциркуляции происходит снижение индекса интенсивности кровотока.

Индекс расстояния между ветвлениями 280-284 мкм (ИРВ). Поскольку в качестве основной единицы построения микроциркуляторного русла предложено рассматривать комплекс сосудов, объединенных одной метартериолой, сосудом, имеющим черты строения и артериол, и капилляров, которая в функциональном отношении представляет собой канал предпочтительного тока крови из артериол в венулы, характер ветвления между ними имеет большое функциональное значение. Увеличение этого показателя свидетельствует о нарастании степени запустевания микрососудистого русла.

Средний угол расхождения ветвей 73,36-73,37° (СУРВ). Это интегральный показатель углов отхождения ветвей от материнской артериолы. Величина его снижается при нарастании извитости в микроциркуляторном русле.

Таким образом, использование вышеперечисленных показателей оценки микроциркуляции, полученных с помощью КБМК, позволяет:

– качественно и безопасно для больного оценить состояние микроциркуляции;

– в динамике отследить характер изменений микроциркуляции в процессе лечения;

– установить взаимосвязь показателей микроциркуляции с другими параметрами, характеризующими конкретный патологический процесс.

Формула изобретения

Способ диагностики состояния микроциркуляторного русла, основанный на оценке состояния конъюнктивы сосудов, отличающийся тем, что цифровой фотокамерой снимается участок конъюнктивы при освещении щелевой электролампой с частотой 24 кадра/с, всего 5 кадров, затем снятые кадры передаются в персональный компьютер, где производят оценку состояния конъюнктивы сосудов и выдают результаты диагностирования на печать, также на печать выдают сами фотоснимки, причем при диагностике учитываются следующие критерии:

если индекс отношения длины артериолы к венуле больше 1,16, то налицо увеличение длины сосудов микроциркуляторного русла, т.е. формирование патологических процессов на уровне микроциркуляции;

если общий индекс извитости больше, чем 0,137-0,143, то это происходит при формировании патологии со стороны сердечно-сосудистой системы;

если индекс интенсивности кровотока меньше, чем 0,002560-0,002566, то это происходит из-за увеличения числа нефункционирующих капилляров, т.е. налицо формирование патологических процессов в микроциркуляции.

если индекс расстояния между ветвлениями больше, чем 280-284 мкм, то это свидетельствует о нарастании запустевания микрососудистого русла, т.е. о патологии сердечно-сосудистой системы;

если средний угол расхождения ветвей меньше, чем 73,36-73,37°, то это свидетельствует о нарастании извитости в микроциркулярном русле, т.е. о патологии в микроциркуляции.

РИСУНКИ