способ оценки цереброваскулярной реактивности

Классы МПК:A61B8/06 измерение тока крови
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-07-10
публикация патента:

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, кардиологии, нейрохирургии и ангиохирургии, и может быть использовано при необходимости оценки цереброваскулярной реактивности. Для этого проводят транскраниальную допплерографию при инсонации сегмента M1 средних мозговых артерий (СМА) с оценкой степени прироста средней по времени максимальной скорости кровотока (ТАМХ) в СМА при гиперкапнической нагрузке на единицу парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе (PetCO2 ). Регистрацию осуществляют посредством капнографа. Регистрируют максимальное значение ТАМХ в первые 30 секунд гиперкапнической нагрузки в пределах прироста PetCO2 не более чем на 11 мм рт.ст. При этом системное артериальное давление (АД) остается постоянным. Затем рассчитывают индекс цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию, независимый от АД (ИРCO2 НАД), по формуле:

способ оценки цереброваскулярной реактивности, патент № 2515751

где ТАМХнормо - средняя по времени максимальная скорость кровотока при нормокапнии; ТАМХ гипер - средняя по времени максимальная скорость кровотока при гиперкапнии в момент измерения PetCO2гипер; PetCO 2нормо - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при нормокапнии; PetCO2гипер - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при гиперкапнии, но не превышающее PetCO2нормо более чем на 11 мм рт.ст. При значении ИРCO2 НАД в пределах 1,1-3,2% на 1 мм рт.ст. PetCO2 цереброваскулярную реактивность оценивают как нормальную. Способ обеспечивает высокую информативность и точность за счет исключения ошибочной интерпретации гиперкапнической пробы с учетом влияния роста системного АД на мозговой кровоток и соответственно позволяет оценить истинную цереброваскулярную реактивность, независимую от системного АД и отражающую усиление мозгового кровотока при гиперкапнии как проявление вазодилатирующего эффекта СО2. 2 ил., 1 пр.

Рисунки к патенту РФ 2515751

способ оценки цереброваскулярной реактивности, патент № 2515751 способ оценки цереброваскулярной реактивности, патент № 2515751

Изобретение относится к медицине, а именно к инструментальным способам оценки цереброваскулярной реактивности на углекислый газ (ЦВРCO2) и может быть использовано в неврологии, кардиологии, нейрохирургии и сосудистой хирургии для диагностики церебрососудистой недостаточности и прогнозирования риска церебральных ишемических событий.

Известен способ диагностики скрытой церебрососудистой недостаточности у больных со стенозирующим атеросклерозом сонных артерий (патент РФ на изобретение RU 2194986 C2), заключающийся в том, что оценивают степень прироста скорости мозгового кровотока при гиперкапнии, создаваемой методом возвратного дыхания через дополнительное мертвое пространство в течение трех минут. Скорость кровотока оценивают методом транскраниальной допплерографии.

Недостатком известного способа является низкая информативность из-за невозможности стандартизировать прирост скорости кровотока к изменениям концентрации углекислого газа (CO2) в альвеолярном воздухе, а значит точно оценить прирост кровотока в зависимости от изменения CO2 .

Наиболее близким по достигаемому техническому результату (прототип) является способ оценки сосудистой мозговой реактивности (Патент РФ на изобретение RU 2365336 C1). Известный способ включает проведение гиперкапнической пробы методом возвратного дыхания с двукратным измерением скорости кровотока и концентрации CO2 в последней порции выдыхаемого воздуха (FetCO 2) на 10-й и 60-й секундах гиперкапнии с расчетом коэффициента относительной реактивности (КОР), позволяющего оценить прирост скорости кровотока на 1% FetCO2.

Недостатком известного способа является недостаточная информативность, т.к. при расчете КОР не учитывают изменение системного артериального давления (АД), повышающегося при гиперкапнии посредством стимуляции центральных и периферических хеморецепторов. В условиях гиперкапнии происходит срыв церебральной ауторегуляции и подъем АД существенно изменяет мозговой кровоток. Индуцированное CO2 повышение системного АД может привести к ошибочной интерпретации результатов гиперкапнической пробы.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение информативности и точности оценки ЦВРCO2 за счет исключения влияния системного АД на мозговой кровоток при гиперкапнической пробе.

Технический результат достигается тем, что регистрируют максимальное значение средней по времени максимальной скорости кровотока (ТАМХ) в средних мозговых артериях (СМА) в первые 30 с гиперкапнической нагрузки в пределах прироста парциального давления CO2 в альвеолярном воздухе (PetCO2 ) не более чем на 11 мм рт.ст., при котором системное АД остается постоянным, рассчитывают индекс цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию, независимый от АД (ИРCO2 НАД), по формуле:

способ оценки цереброваскулярной реактивности, патент № 2515751

где ТАМХнормо - средняя по времени максимальная скорость кровотока при нормокапнии;

ТАМХгипер - средняя по времени максимальная скорость кровотока при гиперкапнии в момент измерения PetCO 2гипер;

PetCO2нормо - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при нормокапнии;

PetCO2гипер - парциальное давление CO 2 в альвеолярном воздухе при гиперкапнии, но не превышающее PetCO2нормо более чем на 11 мм рт.ст., и при его значении в пределах 1,1-3,2% на 1 мм рт.ст. PetCO2 оценивают нормальную цереброваскулярную реактивность.

Способ осуществляют следующим образом.

Заявляемый способ поясняется фигурами 1 и 2 в виде графиков. На фигуре 1 представлена зависимость скорости мозгового кровотока, а на фигуре 2 представлена зависимость артериального давления от PetCO2.

1 этап. Пациент находиться в положении лежа на спине с надетой маской, соединенной посредством трубки для забора воздуха с капнографом (встроенный капнографический модуль Ангиодин-Универсал, БИОСС, Россия), регистрирующим PetCO2, мм рт.ст. Скорость кровотока оценивают методом импульсно-волновой транскраниальной допплерографии (комплекс мониторинга мозгового кровообращения Ангиодин-Универсал, БИОСС, Россия) через среднее темпоральное акустическое окно путем измерения ТАМХ, см/с в сегменте M1 СМА. Пациент дышит через маску воздухом в покое (этап нормокапнии). Регистрируют показатели ТАМХнормо и PetCO2нормо.

2 этап. К маске присоединяют дыхательный контур «Карбоник 01» (патент РФ на изобретение № 2365336, Регистрационное удостоверение № ФСР 2009/05033 от 10.06.2009 г., выдано Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития РФ, сертификат соответствия № РОСС RU.MM25.B02375 от 19.06.2009 г.) с дополнительным объемом мертвого пространства 1000 мл посредством дыхательной трубки и пациент дышит через него (этап гиперкапнии). При этом значение ТАМХгипер для оценки прироста скорости берется наибольшее в первые 30 секунд в интервале увеличения в PetCO 2 не более чем на 11 мм рт.ст., одновременно к ТАМХ гипер определяется значение PetCO2гипер.

3 этап. Рассчитывают индекс цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию, независимый от АД, по формуле:

способ оценки цереброваскулярной реактивности, патент № 2515751

где ТАМХнормо - средняя по времени максимальная скорость кровотока при нормокапнии;

ТАМХгипер - средняя по времени максимальная скорость кровотока при гиперкапнии в момент измерения PetCO 2гипер;

PetCO2нормо - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при нормокапнии;

PetCO2гипер - парциальное давление CO 2 в альвеолярном воздухе при гиперкапнии, но не превышающее PetCO2нормо более чем на 11 мм рт.ст.

Всего обследовано 11 здоровых добровольцев в возрасте 21±3,7 года. Всем испытуемым проводился мониторинг мозгового кровотока методом транскраниальной допплерографии и капнография с определением PetCO2 (Ангиодин-Универсал, БИОСС, Россия), а также системного АД методом непрерывного неинвазивного измерения АД с помощью пальцевой фотоплетизмографии, предложенного J.Penaz (CNAP Monitor 500, CNSystems, Австрия). Была обнаружена зависимость ТАМХ в правой и левой СМА от PetCO2 (Фиг.1) и среднего АД от PetCO2 (Фиг.2). Из графиков видно, что АД возрастало лишь при достижении PetCO2 42 мм рт.ст. (прирост PetCO 2 составлял 8,7 [7,3; 10,9] мм рт.ст.), а скорость мозгового кровотока увеличивалась уже при достижении PetCO2 38 мм рт.ст. (прирост PetCO2 составлял 5,2 [3,7; 6] мм рт.ст.).

Таким образом, усиление мозгового кровотока в пределах прироста PetCO2 на 8,7 [7,3; 10,9] мм рт.ст. не сопровождалось увеличением АД, а значит было обусловлено возодилатирующим эффектом CO2, что отражает цереброваскулярную реактивность CO2, независимую от изменения системного АД. Нормальной ЦВРCO2 является 2,1 [1,1; 3,2] % прирост скорости кровотока в СМА на 1 мм рт.ст. PetCO2.

Примечание: данные представлены как медиана и квартили (Me [25%; 75%]).

В качестве клинических примеров, подтверждающих преимущества заявляемого способа оценки ЦВРCO2, приводятся протоколы исследования.

Пациент К., 23 года, не предъявляет каких-либо жалоб. После инструктажа проведена проба с дыханием через дополнительное мертвое пространство в течение двух минут. Методом транскраниальной допплерографии регистрировалась скорость кровотока до пробы и во время гиперкапнии, а также на 10-й и 60-й с пробы, проводилась запись капнограммы. Оценивали цереброваскулярную реактивность с расчетом ИРCO2НАД, по заявленной методике и КОР, описанный в прототипе (Патент РФ на изобретение RU 2365336 C1), по формуле:

способ оценки цереброваскулярной реактивности, патент № 2515751

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

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

CO22 - концентрация CO2 в последней порции выдыхаемого воздуха на 60 секунде пробы;

CO21 - концентрация CO2 в последней порции выдыхаемого воздуха на 10 секунде пробы.

Показатели кровотока и капнометрии при расчете ИРCO2НАД: ТАМХ нормо=62 см/с, ТАМХгипер=80 см/с, PetCO 2нормо=34 мм рт.ст., PetCO2гипер=44 мм рт.ст.

ИРCO2 НАД - 2,9 %/мм рт.ст.

Таким образом при увеличении парциального давления CO2 в альвеолярном воздухе на 1 мм рт.ст. скорость мозгового кровотока возрастала на 2,9%, а т.к. прирост PetCO2 составил 10 мм рт.ст., при котором АД еще не увеличивается и не может повлиять на мозговой кровоток, то полученное значение реактивности характеризует именно вазодилатирующее влияние CO2 на церебральные сосуды и истинную ЦВРCO2.

Показатели кровотока и капнометрии при расчете КОР: VpS1 =110 см/с, Vps2=132 см/с, CO21=4,5%, CO 22=6%

КОР=13% (норма).

В данном примере оба показателя соответствовали значениям нормальной цереброваскулярной реактивности.

Пациент Р., 25 лет, жалобы на периодические головные боли, по данным дуплексного исследования брахиоцефальных сосудов выявлена S-образная деформация внутренней сонной артерии справа с нарушением локальной гемодинамики. Методом транскраниальной допплерографии регистрировалась скорость кровотока до пробы и во время гиперкапнии, а также на 10-й и 60-й с пробы, проводилась запись капнограммы. Оценивали цереброваскулярную реактивность с расчетом ИРCO2НАД по заявленной методике и КОР, описанный в прототипе.

Показатели кровотока и капнометрии при расчете ИРCO2НАД: ТАМХнормо =58 см/с, ТАМХгипер=63 см/с, PetCO2нормо =35 мм рт.ст., PetCO2гипер=44 мм рт.ст.

ИРCO2НАД=0,9%/мм рт.ст.

Таким образом, при увеличении PetCO2 на 1 мм рт.ст. скорость мозгового кровотока возрастала на 0,9%, что ниже нормы, а т.к. прирост PetCO2 составил 9 мм рт.ст., при котором АД еще не увеличивается, то полученное значение характеризует цереброваскулярную реактивность на CO2, независимую от АД и обусловленную вазодилатирующим эффектом CO2.

Показатели кровотока и капнометрии при расчете КОР: VpS1=116 см/с, Vps2=136 см/с, CO21=5%, CO2 2-6,8%

КОР=9,6% (норма).

В данном примере ЦВРCO2 была снижена, но КОР показывал нормальное значение реактивности, т.к. при его расчете концентрация CO 2 в выдыхаемом воздухе увеличивалась на 1,8%, что соответствовало 13 мм рт.ст. PetCO2. Такой прирост СO2 в выдыхаемом воздухе привел к повышению системного АД, которое усиливало мозговой кровоток, и гиперкапническая проба была интерпретирована ошибочно.

Заявляемый способ оценки цереброваскулярной реактивности обладает высокой информативностью и точностью, что позволяет исключить ошибочную интерпретацию гиперкапнической пробы, учитывая влияние роста системного АД на мозговой кровоток, а значит точно оценить истинную цереброваскулярную реактивность, не зависимую от системного АД и отражающую усиление мозгового кровотока при гиперкапнии как проявление вазодилатирующего эффекта CO2.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ оценки цереброваскулярной реактивности, включающий проведение транскраниальной допплерографии при инсонации сегмента M1 средних мозговых артерий (СМА) с оценкой степени прироста средней по времени максимальной скорости кровотока (ТАМХ) в СМА при гиперкапнической нагрузке на единицу парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе (PetCO2), регистрируемого капнографически, отличающийся тем, что регистрируют максимальное значение ТАМХ в первые 30 секунд гиперкапнической нагрузки в пределах прироста PetCO2 не более чем на 11 мм рт.ст., при котором системное артериальное давление (АД) остается постоянным, рассчитывают индекс цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию, независимый от АД (ИРCO2 НАД), по формуле:

способ оценки цереброваскулярной реактивности, патент № 2515751

где ТАМХнормо - средняя по времени максимальная скорость кровотока при нормокапнии;

ТАМХ гипер - средняя по времени максимальная скорость кровотока при гиперкапнии в момент измерения PetCO2гипер;

PetCO2нормо - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при нормокапнии;

PetCO2гипер - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при гиперкапнии, но не превышающее PetCO2нормо более чем на 11 мм рт.ст., и при его значении в пределах 1,1-3,2% на 1 мм рт.ст. PetCO2 оценивают нормальную цереброваскулярную реактивность.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2515751

patent-2515751.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс A61B8/06 измерение тока крови

Патенты РФ в классе A61B8/06:
способ диагностики функционального значения внутренней сонной артерии -  патент 2529379 (27.09.2014)
способ оценки риска сердечно-сосудистых осложнений у женщин перименопаузального периода -  патент 2527356 (27.08.2014)
способ дифференциальной диагностики полипов уретры у женщин -  патент 2527173 (27.08.2014)
способ определения показания к хирургическому лечению нормотензивной гидроцефалии -  патент 2525730 (20.08.2014)
способ диагностики ишемической болезни сердца методом стресс-эхокардиографии с комбинированной изометрической и психоэмоциональной нагрузкой -  патент 2525510 (20.08.2014)
способ прогнозирования медико-социальной эффективности комплексного лечения больных артериальной гипертонией -  патент 2522389 (10.07.2014)
способ диагностики значимых коронарных стенозов у пациентов с нарушениями миокардиальной перфузии по данным однофотонной эмиссионной компьютерной томографии миокарда с 99mtc-технитрилом -  патент 2518536 (10.06.2014)
способ выбора тактики ведения беременных с плацентарной недостаточностью и синдромом задержки роста плода -  патент 2517374 (27.05.2014)
способ объективной оценки результатов ортопедического лечения стоматологических больных с цереброваскулярной патологией -  патент 2513247 (20.04.2014)
способ диагностики инфекции области хирургического вмешательства с помощью ультразвукового исследования -  патент 2511459 (10.04.2014)


Наверх