способ определения сократимости миокарда
Классы МПК: | A61B5/02 измерение пульса, частоты сердечных сокращений, давления или тока крови; одновременное определение пульса (частоты сердечных сокращений) и кровяного давления; оценка состояния сердечно-сосудистой системы, не отнесенная к другим рубрикам, например использование способов и устройств, рассматриваемых в этой группе в сочетании с электрокардиографией; сердечные катетеры для измерения кровяного давления |
Автор(ы): | Шейх-Заде К.Ю. |
Патентообладатель(и): | Шейх-Заде Константин Юрьевич, Товарищество с ограниченной ответственностью Предприятие "Электроприбор" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-05-29 публикация патента:
27.07.1999 |
Изобретение относится к медицине и может быть использовано в кардиологии, функциональной диагностике. Определяют показатель импульсной мощности. Для этого измеряют систолический и остаточный объемы крови желудочка, время изометрического сокращения, диастолическое давление и осуществляют расчет по математической формуле. Предлагаемый способ обладает малым разбросом значений у лиц с одинаковым физиологическим статусом, большой диагностической ценностью. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ определения сократимости миокарда по развиваемой им мощности, включающий определение систолического объема желудочка VS, диастолического артериального давления Pd и расчет показателя по формуле, отличающийся тем, что дополнительно определяют остаточный объем желудочка Vr и время его изометрического сокращения ti, а расчет показателя Ni осуществляют по формулеNi = K g Pd (Vs + Vr) / ti,
где Ni - импульсная мощность, Ст;
- плотность крови, принимаемая за 1,057 г/см см см;
g - ускорение свободного падения, принимаемое за 981 см/с с;
к - коэффициент перевода эргов и мм рт.ст. в джоули, равный 0,000141.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в кардиологии, функциональной диагностике, физиологии труда и спорта, патофизиологии и фармакологии. Как известно, основной функцией сердца является насосная функция, эффективность которой определяется состоянием сократимости миокарда. Однако до сих пор отсутствуют общепринятые способы и критерии оценки этого свойства сердечной мышцы, о чем говорит обилие индексов сократимости, общее количество которых составляет уже несколько десятков [1]. Последнее объясняется отсутствием соответствующей теории, а также недоучетом многими авторами законов физики и физиологии, в результате чего большинство индексов носят малоудовлетворительный или неадекватный характер. В то же время наиболее приемлемые индексы могут быть определены только в условиях инвазивного вмешательства в деятельность организма, что недопустимо в обычной медицинской практике (за исключением кардиохирургии). Поэтому оценка сократимости сердца у человека сводится к поиску оптимальных нетравмирующих аналогов адекватных экспериментальных индексов при соблюдении ряда теоретических и методических принципов. Известен способ определения сократимости миокарда по Верагуту - Крайенбюлю [2], заключающийся в нахождении отношения максимальной скорости подъема давления в левом желудочке (ЛЖ) к развиваемому в этот момент внутрижелудочковому давлению. Известен способ определения сократимости миокарда по Зонненблику [3], заключающийся в нахождении отношения максимальной скорости подъема давления в желудочке к среднему давлению в желудочке, наблюдаемому за время достижения указанной скорости. Известен способ оценки восстановления сократительной способности миокарда ЛЖ при окончании искусственного кровообращения [4], включающий чреспищеводную эхокардиографию, определение фракции укорочения переднезаднего размера ЛЖ (ФУ) и конечно-систолического миокардиального меридианального стресса (КСМС) при минутном объеме аппарата искусственного кровообращения, составляющем более 50% от расчетного и в момент прекращения искусственного кровообращения, рассчитывают показатели ФУ и ФУ/КСМС и оценивают сократительную способность миокарда ЛЖ как восстановившуюся, при ФУ > -1 и ФУ/KCMC > -0,1 и ФУ/KCMC < -0,1 при разнонаправленности показателей оценивают сократительную способность по показателю ФУ/KCMC.К недостаткам способов относится сложность их осуществления в условиях интактного организма, а также неодинаковый характер изменения получаемых индексов сократимости при эквивалентных по нагрузке, но отличающихся по природе инотропных воздействиях, что никак не повышает их адекватность и диагностическую ценность. Наиболее близким к заявляемому способу является способ определения сократимости миокарда по развиваемой им ударной мощности (Ne в Вт) [5], включающий определение систолического объема крови (Vs в мл), диастолического и пульсового артериального давления крови (P в мм рт.ст.) времени совершения работы желудочком (период изгнания крови, te в с) и расчет по формуле
Ne = кgVS(Pd+1/3Pp)/te,
где - плотность крови, принимается за 1,057 г/смсмсм;
g - ускорение свободного падения, принимаемое за 981 см/сс ,
Pd - диастолическое давление крови,
Pp - пульсовое давление крови,
к - коэффициент перевода мм рт.ст. и эргов в джоули, равный 0,000141. Недостатком наиболее близкого аналога является определение ударной работы желудочка VSкg(Pd+1/3Pp) только по систолическому объему и недоучет остаточного объема крови в желудочке, при сжатии которого также совершается работа. С другой стороны, ударная мощность определяется за время изгнания крови te, тогда как большая часть работы (более 80%) совершается в предыдущую фазу изометрического сокращения (ti в с). Таким образом, прототип характеризуется неадекватностью определения сократимости миокарда и, как следствие, малой диагностической ценностью из-за большого разброса значений ударной мощности у лиц с одинаковым физиологическим статусом. Техническая задача состоит в получении адекватного показателя сократимости миокарда, обладающего малым разбросом значений у лиц с одинаковым физиологическим статусом и, как следствие, более высокой диагностической ценностью. Для решения технической задачи предлагается определять сократимость миокарда по показателю импульсной мощности (Ni в Вт). При этом измеряют систолический (Vs в мл) и остаточный (Vr в мл) объемы крови желудочка, время изометрического сокращения (ti в с), диастолическое давление (Pd в мм рт.ст.) и осуществляют расчет по формуле
Ni = кgPd(VS+Vr)/ti
где - плотность крови, принимаемая за 1,057 г/смсмсм,
g - ускорение свободного падения, принимаемое за 981 см/сс,
к - коэффициент перевода эргов и мм рт.ст. в джоули, равный 0,000141. Пример конкретного выполнения. У испытуемого Самотуги А.В. реографическим способом по Кубичеку [6] определили систолический объем VS= 72,40 мл, время изометрического сокращения желудочка ti= 0,058 с и время изгнания крови te= 0,27 с. Затем трижды измерили артериальное давление по Короткову и нашли среднее значение 116,38/72,88 мм рт.ст. По формуле
Vr = Pd te к/VS Pp,
где к - коэффициент, равный 9284 для мужчин и 5732 для женщин,
Pd и Pp - соответственно диастолическое и пульсовое давление,
рассчитали остаточный объем левого желудочка Vr = 58,01 мл [7]. После этого определили сократимость миокарда по импульсной мощности (Ni в Вт) левого желудочка, используя формулу
Ni = кgPd(VS+Vr)/ti = 0,000141 1,057 981 (72,40+58,01) 72,88/0,058 = 23,11 (Вт). Как известно, признаком адекватности любого физиологического показателя является его малая вариабельность при его определении у здоровых людей одного пола и возраста (т.е. лиц с одинаковым физиологическим статусом). Поэтому, чтобы проверить адекватность заявляемого способа, были исследованы 5 здоровых мужчин и 5 здоровых женщин в возрасте 18-20 лет, у которых определяли сократимость миокарда по прототипу, а также по предлагаемому способу, как это описано в примере конкретного выполнения. Результаты исследования сведены в таблицу, из которой видно, что вариационный разброс ударной мощности, определяемой по прототипу, составляет 20-34%, тогда как аналогичный разброс импульсной мощности, определяемой заявляемым способом, составляет 6-9%, что свидетельствует о его большой адекватности и диагностической ценности. Источники информации
1. Покровский В.М., Шейх-Заде Ю.Р., Воверейдт В.В. Сердце при гипотермии. Л., Наука, 1984 , 141 с. 2. Veragut U.P., Krayenbuhl H. Estimation and quantification of myocardial contractility in the closed-chest dog.- Cardiologia, 1965, V. 47, N 2, р. 96-112. 3. Sonnenblick E.H. Force-velocity relation in mammalian heart muscle. - Am. J. Physiol. 1962, V. 202. N 5, 931-939. 4. Патент РФ N 1816425, МКИ (6) A 61 B 5/02, БИ N 19, 1993, с. 5. 5. Покровский В. М. Деятельность сердца при общей гипотермии и при его охлаждении в сердечно-легочном препарате: автореферат дис.... докт. мед. наук. Краснодар, 1970, 30 с. 6. Kubicek W.G. Impedance pletismography. United States Patent Office. Patent N 3340867, September 12, 1967. 7. Заявка на патент РФ 96106348 (09.04.96) "Способ определения остаточного объема левого желудочка".
Класс A61B5/02 измерение пульса, частоты сердечных сокращений, давления или тока крови; одновременное определение пульса (частоты сердечных сокращений) и кровяного давления; оценка состояния сердечно-сосудистой системы, не отнесенная к другим рубрикам, например использование способов и устройств, рассматриваемых в этой группе в сочетании с электрокардиографией; сердечные катетеры для измерения кровяного давления