способ оценки функционального состояния щитовидной железы

Формула изобретения

Способ оценки функционального состояния щитовидной железы, включающий измерение контролируемого параметра, сравнение с эталоном и оценку функционального состояния по результатам сравнения, отличающийся тем, что в качестве контролируемого параметра используют индекс биоэлектромагнитной реактивности, который измеряют в исследуемых точках, при этом исследуемые точки выбирают на поверхности кожи в области щитовидной железы, для чего область щитовидной железы делят зрительно вертикальной линией на две симметричные части, а в качестве исследуемых выбирают точку на линии симметрии - перешеек железы и соответствующие ей парные точки симметрии, после чего в исследуемых точках измеряют исходные значения индекса биоэлектромагнитной реактивности, результаты измерений фиксируют, затем путем воздействия физическим фактором приводят щитовидную железу в активное состояние, для чего растирают переднюю поверхность шеи в области щитовидной железы и предлагают пациенту выполнить несколько приседаний, после чего выполняют повторное измерение значений индексов биоэлектромагнитной реактивности в тех же исследуемых точках, результаты измерений фиксируют, затем оценивают функциональное состояние щитовидной железы, для чего вычисляют индекс функционального состояния щитовидной железы по формуле:

G= (1-Z₁/Z₂)100%,

где G - индекс функционального состояния щитовидной железы, Z₁ и Z₂ - средние арифметические значения соответственно результатов первичных и вторичных измерений индексов биоэлектромагнитной реактивности, при этом значения 2<G(+30) соответствуют компенсации, значения (-30)G2 - декомпенсации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к измерению или регистрации биоэлектрических сигналов организма или его частей, и может быть использовано для диагностических целей, в частности в качестве дополнительного теста при оценке функционального состояния щитовидной железы.

Известен способ оценки функционального состояния щитовидной железы, в соответствии с которым определяют в сыворотке крови человека содержание гормонов щитовидной железы Т₃, T₄ и гипофиза ТТГ и по их количеству судят о функциональном состоянии щитовидной железы (М.А.Жуковский. Детская эндокринология. М.: Медицина, 1995, с. 154-157).

Недостаток известного способа оценки функционального состояния щитовидной железы заключается в сложности, что требует затрат времени на лабораторные исследования и снижает его оперативность. Кроме того, известный способ является инвазивным, что снижает его безопасность.

Наиболее близким к предлагаемому является способ оценки функционального состояния щитовидной железы посредством определения длительности ахиллова рефлекса. Способ является неинвазивным и позволяет оценить связь между длительностью ахиллова рефлекса и метаболическими нарушениями при субклинических нарушениях функции щитовидной железы. В соответствии со способом в качестве контролируемого параметра используют время рефлекса ахиллова сухожилия. По области ахиллова сухожилия наносят удар молоточком и по длительности рефлекса судят о состоянии биохимических показателей функции щитовидной железы, таких как уровни ТТГ, Т₄, Т₃, СБЙ, холестерин. За норму принимают время рефлекса ахиллова сухожилия 27525 мс (М.А.Жуковский. Детская эндокринология. М.: Медицина, 1995, с. 152-153).

Недостаток известного способа оценки функционального состояния щитовидной железы заключается прежде всего в том, что он позволяет оценить функциональное состояние щитовидной железы косвенно. При этом результат замера времени рефлекса является приближенным, так как сложно замерить точно время рефлекса (зависит от быстроты реакции и опыта оператора, погрешности измерительного устройства), что снижает достоверность способа. Кроме того, большой допустимый разброс параметров (25 мс) также снижает достоверность результатов оценки. Кроме того, способ не чувствителен к динамическим изменениям контролируемых биохимических показателей, поскольку контролируемый параметр - время рефлекса ахиллова сухожилия в момент замера отражает реакцию центральной нервной системы на внешнее воздействие, но не позволяет в достаточной степени оценить гуморальный фактор, поскольку биохимические процессы, определяющие функциональное состояние щитовидной железы, более инерционны. В результате фиксируемое время ахиллова рефлекса не соответствует изменениям биохимических показателей на момент измерений (см. там же). Это не отражает реальной картины функционального состояния щитовидной железы на момент измерения контролируемого параметра и снижает достоверность способа, а также не позволяет оперативно оценить функциональное состояние щитовидной железы как в настоящий момент времени, так и в динамике.

Таким образом, выявленные в результате патентного поиска известные способы оценки функционального состояния щитовидной железы при осуществлении не обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении достоверности и оперативности.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания способа оценки функционального состояния щитовидной железы, осуществление которого обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении достоверности и оперативности способа.

Суть изобретения заключается в том, что в способе оценки функционального состояния щитовидной железы, включающем измерение контролируемого параметра, сравнение с эталоном и оценку функционального состояния по результатам сравнения, в качестве контролируемого параметра используют индекс биоэлектромагнитной реактивности (БЭМР), который измеряют в исследуемых точках, при этом исследуемые точки выбирают на поверхности кожи в области щитовидной железы, для чего область щитовидной железы делят зрительно вертикальной линией на две симметричные части и в качестве исследуемых выбирают точки на линии симметрии и соответствующие им парные точки симметрии, после чего в исследуемых точках измеряют исходные значения индексов БЭМР, результаты измерений фиксируют, затем путем воздействия физическим фактором приводят щитовидную железу в активное состояние и выполняют повторно измерение значений индекса БЭМР в тех же исследуемых точках, результаты измерений фиксируют, после этого выявляют наличие реакции щитовидной железы на воздействие физическим фактором, для чего вычисляют усредненные значения соответственно результатов первичных и вторичных измерений индексов БЭМР, результаты сравнивают путем вычисления их разности, при этом при нулевом значении разности делают вывод об отсутствии реакции щитовидной железы на воздействие, а при значении разности отличной от нуля делают вывод о наличии реакции щитовидной железы на воздействие, после чего оценивают функциональное состояние щитовидной железы, для чего вычисляют индекс функционального состояния щитовидной железы по формуле G=(1-Z₁/Z₂)100%, где G - индекс функционального состояния щитовидной железы, Z₁ и Z₂ - усредненные значения первичных и вторичных измерений индекса БЭМР соответственно, при этом значения 2<G(+30) соответствуют компенсации, значения (-30)G2 - декомпенсации.

Технический результат достигается следующим образом. Щитовидная железа имеет фолликулярное строение. Каждую фолликулу густой сетью оплетают кровеносные капилляры. Полость фолликулов содержит коллоид, который выделяют эпителиальные клетки стенок. Если щитовидная железа активна, то коллоид выводится из клеток. При пониженной функции железы коллоид накапливается. Эпителий стенки фолликула также изменяется, отражая функциональное состояние железы: обычно он кубический, при повышенной активности он становится цилиндрическим, при пониженной - плоским (М.А.Жуковский. Детская эндокринология. М. : Медицина, 1995, с. 144). Поскольку продуцируемые железой гормоны поступают в кровеносную систему организма через кровеносные капилляры фолликула, то функциональное и морфологическое состояние кровеносных капилляров также отражает функциональное состояние железы. Таким образом, с изменением активности железы изменяются функциональное и морфологическое состояние ее тканей. Эту взаимосвязь между функциональным состоянием щитовидной железы и функциональным и морфологическим состоянием ее тканей используют в предлагаемом способе для оценки ее функционального состояния.

Возможность оценки функционального состояния щитовидной железы по функциональному и морфологическому состоянию ее тканей в предлагаемом способе осуществляется благодаря тому, что в качестве контролируемого параметра используют индекс биоэлектромагнитной реактивности (БЭМР). Это объясняется тем, что в основе измерения индекса БЭМР лежит свойство живой ткани преобразовывать электромагнитные колебания, наведенные в ней внешними электромагнитными полями, а именно гео- и гелиомагнитными, являющимися низкочастотными импульсными сложномодулированными полями, наиболее адекватными живому организму. В результате биоэлектрической активности живых тканей при воздействии на живой организм внешних электромагнитных полей в его тканях также наводится низкочастотное импульсное сложномодулированное электромагнитное поле в виде электромагнитных колебательных процессов, но его спектральный состав отличается от спектрального состава воздействующего электромагнитного поля. Это и дало возможность диагностировать состояние тканей путем анализа появления или исчезновения той или иной "взаимодействующей" с тканью гармоники, а метод получил название: определение биоэлектромагнитной реактивности (БЭМР) живых тканей (В.И.Баньков и др. Низкочастотные импульсные сложномодулированные электромагнитные поля в медицине и биологии. Екатеринбург: издательство УрГУ, 1992, с. 39-42).

Известно, что собственные колебательные процессы в живой ткани обусловлены обменными процессами и микроциркуляцией, что основано на определенных параметрах гомеостаза. Поэтому параметры электромагнитных колебательных процессов в живой ткани соответствуют вполне определенному функциональному и морфологическому состоянию живой ткани (Сенть-Дъери А. Биоэнергетика. Теория передачи энергии. М.: издательство физмаш, 1960, с. 3-14). Таким образом, в предлагаемом способе значения индексов БЭМР, измеренные в исследуемых точках на поверхности кожи в области щитовидной железы, соответствуют функциональному и морфологическому состоянию тканей щитовидной железы в зоне этих точек. Воздействие на щитовидную железу физическим фактором (непосредственно - пальпацией и опосредованно - приседанием) инициирует обменные процессы в организме, в том числе активизирует деятельность щитовидной железы, что, как было показано выше, приводит к изменению функционального состояния ее тканей, которое и фиксируют измерением контролируемого параметра - индекса БЭМР. Использование точек на поверхности кожи в области щитовидной железы в качестве исследуемых упрощает способ за счет доступности кожных покровов что повышает оперативность и достоверность способа. Кроме того, выбор точек на поверхности кожи в области щитовидной железы в качестве исследуемых обеспечивает формирование информационного массива, позволяющего непосредственно через реакцию тканей железы, которая выражается в изменении их функционального и морфологического состояния, оценить реакцию железы на воздействие физическим фактором.

Измерение индексов БЭМР в исследуемых точках до и после воздействия на железу физическим фактором позволяет зафиксировать изменение функционального и морфологического состояния тканей щитовидной железы в зоне этих точек. При этом, поскольку в формировании параметров электромагнитных колебаний участвуют все слои ткани, а параметры более глубоких слоев ткани носят более стабильный характер, чем поверхностные слои ткани, это позволяет практически исключить влияние внешних факторов на результат измерения и повышает достоверность способа. Это объясняется тем, что состояние внутренних слоев ткани определяется гомеостазом, в то время как поверхностные слои ткани подвержены внешнему воздействию и их рецепторные системы обладают высокой реактивностью. К тому же внутренние слои ткани более инертны и их время релаксации больше, чем поверхностных тканей. Инертность внутренних слоев ткани снижает разброс результатов при измерении индекса БЭМР, что обуславливает возможность достоверной оценки процесса в динамике. Кроме того, поскольку значения индексов БЭМР соответствуют функциональному и морфологическому состоянию тканей в зоне исследуемых точек, это обуславливает дифференциацию в результатах измерений, что, в свою очередь, обуславливает возможность достоверной оценки в динамике функционального состояния железы.

При этом ориентация на билатеральную симметрию, а именно выбор для исследования точек на линии симметрии и соответствующих им парных точек симметрии на поверхности кожи в области щитовидной железы, повышает достоверность результатов оценки, так как, во-первых, измерения контролируемого параметра дублируются и, во-вторых, в этом случае область щитовидной железы контролируется наиболее полно. Это объясняется следующим. Билатеральная симметрия определяется дублированием анатомических структур организма и повышает надежность его функционирования в экстремальных условиях воздействия внешней среды (Е. С.Вельховер, Г.В.Кушнир. Экстрорецепторы кожи (некоторые вопросы локальной диагностики и терапии). Кишинев: ШТИИНЦА, 1984, с. 28... 40). Билатеральная симметрия органов тесно связана с функциональной (физиологической) асимметрией, обусловленной преобладанием регулирующих функций полушарий головного мозга и отделов вегетативной системы (парасимпатический или симпатический). В идеальном варианте функциональная асимметрия должна быть равна нулю.

Однако в природе вследствие отличающейся нервнотрофической (регулирующей) функции центральной нервной системы живые ткани симметричных органов (или симметричных частей органа) имеют отличающийся уровень обменных процессов, микроциркуляции (кровоснабжения) (Огнев Б.В. Асимметрия сосудистой и нервной системы человека, их теоретическое и практическое значение. Вестник АМН: СССР, 1948, 4, с. 264; Скобский И.Л. Гуморальная асимметрия в организме развития болезней. М., 1969, с. 35...60; Пиранский B.C. Симметрия и десимметрия анатомической структуры. Труды Саратовского медицинского института, 1968, т. 56, вып. 73, с. 125). Использование в предлагаемом способе билатеральной симметрии, а именно использование точек на линии симметрии и соответствующих им парных точек симметрии в качестве исследуемых, позволяет, используя наличие функциональной асимметрии, предусмотреть возможные варианты локализации активных зон в области щитовидной железы в результате ее реакции на воздействие физическим фактором. Это обеспечивает полноту информации и позволяет непосредственно проконтролировать состояние тканей в целом в области железы путем измерения индексов БЭМР в зоне исследуемых точек, что повышает достоверность предлагаемого способа. Выбор парных точек симметрии в соответствии с точкой на линии симметрии позволяет зрительно выдержать принятое разделение области щитовидной железы на симметричные части, что обеспечивает достоверность способа.

При этом благодаря тому, что исследуемые парные точки симметрии и точки на линии симметрии расположены на расстоянии друг от друга, вычисляемые усредненные значения индексов БЭМР до воздействия физическим фактором Z₁ и после него Z₂ являются интегративной характеристикой участка ткани между этими точками и характеризуют функциональное и морфологическое состояние участков тканей между исследуемыми точками. Это расширяет информационный массив для оценки функционального состояния щитовидной железы и повышает достоверность способа. Вычисление разности между усредненными значениями индексов БЭМР позволяет качественно оценить реакцию железы на воздействие, т.е. выявить наличие или отсутствие реакции щитовидной железы на воздействие физическим фактором, что повышает достоверность результатов оценки. Использование для оценки функционального состояния щитовидной железы индекса состояния щитовидной железы, который вычисляют по формуле: G=(1-Z₁/Z₂)100%, позволяет оценить функциональное состояние железы количественно. Возможность качественной и количественной оценки функционального состояния щитовидной железы повышает достоверность результатов оценки, а следовательно, и достоверность способа. Диапазоны значений индекса состояния щитовидной железы, соответствующих компенсации 2<G(+30) и декомпенсации (-30)G2, получены опытным путем. Формула для расчета индекса получена эмпирически и оптимизирована посредством компьютера. Возможность оценки функционального состояния железы путем расчета индекса состояния, который рассчитывают по формуле, упрощает способ, что сокращает время на получение результата исследования и повышает оперативность. При этом, благодаря тому, что критерием оценки является факт совпадения вычисленного значения индекса со значениями из диапазона, принятого за норму, исключается необходимость лабораторных исследований, не требуется дополнительная обработка и расшифровка результатов исследований, что также упрощает способ и повышает его оперативность.

Благодаря тому, что в основе способа лежит измерение индекса БЭМР в исследуемых точках, предлагаемый способ является неинвазивным, что обеспечивает его безопасность. Способ, кроме того, характеризует отсутствие особых условий его выполнения и простоту выполнения операций, что в свою очередь повышает оперативность способа. При этом, поскольку для каждого пациента значения индексов БЭМР измеряют индивидуально, в результатах измерений учитываются индивидуальные особенности организма пациента, что обеспечивает достоверность способа. При этом, поскольку повторные измерения контролируемого параметра проводят сразу же после воздействия на железу физическим фактором, повышается оперативность способа, а так как условия выполнения способа при этом не изменяются, повышается достоверность способа. Кроме того, благодаря тому, что в основе способа лежит индифферентная операция - измерение индекса БЭМР в контрольных точках наружной части тела человека, выполнение которой не требует выполнения каких-либо дополнительных воздействий на организм, не вносится и дополнительная погрешность в результаты измерений, что обеспечивает возможность оценки действительной картины функционального состояния щитовидной железы и повышает достоверность способа. При этом в предлагаемом способе в отличие от прототипа осуществляют оценку функционального состояния щитовидной железы не опосредовано, а непосредственно - по функциональному и морфологическому состоянию тканей щитовидной железы, что так же повышает достоверность оценки. Выполнение однотипных операций: измерение индексов БЭМР до и после воздействия физическим фактором и расчет по формуле индекса состояния щитовидной железы, обеспечивают простоту, оперативность и достоверность результатов оценки функционального состояния щитовидной железы.

Таким образом, предлагаемый способ оценки функционального состояния щитовидной железы при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении достоверности и оперативности способа.

Предлагаемый способ оценки функционального состояния щитовидной железы осуществляют следующим образом. В качестве контролируемого параметра используют индекс БЭМР, который измеряют в исследуемых точках. Исследуемые точки выбирают на поверхности кожи в области щитовидной железы. Для этого область щитовидной железы делят зрительно вертикальной линией на две симметричные части и в качестве исследуемых выбирают точки на линии симметрии и соответствующие им парные точки симметрии. После этого в исследуемых точках измеряют исходные значения индекса БЭМР. Результаты измерений фиксируют. Затем путем воздействия физическим фактором приводят щитовидную железу в активное состояние и выполняют повторно измерение значений индекса БЭМР в тех же исследуемых точках. Результаты измерений фиксируют. После этого выявляют наличие реакции щитовидной железы на воздействие физическим фактором. Для этого вычисляют усредненные значения соответственно результатов первичных и вторичных измерений индексов БЭМР. Результаты сравнивают путем вычисления их разности. При нулевом значении разности делают вывод об отсутствии реакции щитовидной железы на воздействие. При значении разности отличной от нуля делают вывод о наличии реакции щитовидной железы на воздействие и оценивают функциональное состояние щитовидной железы. Для этого вычисляют индекс функционального состояния щитовидной железы по формуле: G=(1-Z₁/Z₂)100%, где G - индекс функционального состояния щитовидной железы, Z₁ и Z₂ - усредненные значения первичных и вторичных измерений индексов БЭМР соответственно. При этом значения 2<G(+30) соответствуют компенсации, значения (-30)G2 - декомпенсации.

Воздействие физическим фактором на щитовидную железу заключается в пальпации области щитовидной железы и в предложении пациенту сделать несколько приседаний.

Повторные измерения индексов БЭМР в исследуемых точках проводят сразу же после воздействия физическим фактором.

Способ может быть реализован посредством устройства для определения биоэлектромагнитной реактивности живых тканей органа, блок-схема которого описана в литературе: Баньков В.И. и др. Низкочастотные импульсные сложномодулированные поля в медицине и биологии. Екатеринбург: издательство Уральского университета, 1992, с. 39, рис. 8.

Устройство содержит датчик, который прикладывают к поверхности исследуемой ткани, балансный демодулятор, генератор импульсного сложномодулированного электромагнитного поля (ИСМ ЭМП), корректор, детектор, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и индицирующее устройство. В качестве датчика в устройстве применена миниатюрная контурная антенна, входящая в состав измерительного открытого колебательного контура, настроенного на импульсный сложномодулированный режим работы. В измерительный колебательный контур помимо датчика входят генератор ИСМ ЭМП, балансный демодулятор, детектор и корректор. Возбуждение колебательного контура осуществляется в момент прикосновения датчика к поверхности живой ткани.

В настоящее время устройство реализовано в экспертно-диагностическом приборе "Лира-100", разработанном и изготовленном в отделе медицинской кибернетики центральной научно-исследовательской лаборатории Уральской государственной академии. Прибор демонстрировался в 1997 году на Всероссийской выставке производителей медицинского оборудования и средств медицинского назначения и награжден Дипломом I степени министерством здравоохранения. Прибор защищен патентами Российской Федерации: патент 2107964, приоритет 28.04.95; 96121429/07 (028062), приоритет 28.04.95; патент 2080820, приоритет 01.08.94.

Прибор содержит датчик, преобразователь, усилитель - фильтр, микропроцессор, аналого-цифровой преобразователь и регистратор-индикатор. Датчик выполнен в виде миниатюрной контурной антенны и обеспечивает регистрацию ИСМ ЭМП живых тканей в виде относительных значений индексов БЭМР, которые высвечиваются на экране индикатора. Датчик устанавливают на поверхности тела без сильного нажатия, чтобы спонтанно не увеличить местную микроциркуляцию.

Примеры выполнения способа.

Пример 1.

Пациентка Настя Ш., 15 лет, была направлена к эндокринологу с целью исключения патологии щитовидной железы. Девочка жалоб не предъявляла. При осмотре и пальпации шеи щитовидная железа не видна, пальпируется неувеличенный перешеек. Консистенция однородная эластичная.

Во всех примерах выполнения способа измерения проводили в точке на линии симметрии - перешеек железы и в соответствующих ей парных точка симметрии на левой и правой долях железы. При исследовании ЭДП "Лира-100" зафиксированы следующие параметры.

Первое измерение: точка на правой доле (-1,3); точка на линии симметрии - перешеек (-1,5); точка на левой доле (-1,9).

После пробы с физической нагрузкой (5 приседаний) и растирания передней поверхности шеи в области щитовидной железы произведено второе измерение: правая доля (-1,9); перешеек (-2,2); левая доля (-1,9).

Затем оценивали функциональное состояние щитовидной железы по формуле: G= (1-Z₁/Z₂)100%, где G - индекс функционального состояния щитовидной железы, Z₁ и Z₂ - средние арифметические значения соответственно результатов первичных и вторичных измерений индексов биоэлектромагнитной реактивности.

Для этого вычисляли средние арифметические значения Z₁, Z₂:

Z₁=((-1,3)+(-1,5)+(-1,9))/3=-1,566

Z₂=((-1,9)+(-2,2)+(-1,9))/3=-2

G=(1-1,566/2)100%=21,7, что соответствует компенсации.

Результаты были подтверждены УЗИ и гормональным обследованием.

Результаты УЗИ щитовидной железы: общий объем 8,33 см - норма; структура однородная, эхогенность обычная.

Заключение: патологии не выявлено.

Результаты гормонального обследования: ТТГ 1,9 мкМЕ/мл (норма); об. Т₃ 2,1 нмоль/л (норма); об. T₄ 118,5 нмоль/л (норма).

В результате комплексного обследования патологии щитовидной железы не выявлено.

Пример 2.

Больная Маркелова Оля 11 лет обратилась к эндокринологу с жалобами на увеличение в области передней поверхности шеи.

При осмотре и пальпации обнаружено увеличение щитовидной железы II степени. Консистенция железы плотная, поверхность неоднородная.

Результаты исследования ЭДП и "Лира-100". Первое измерение: правая доля (-0,7); перешеек 0,7; левая доля (-0,9). После проведения пробы с физической нагрузкой и растиранием: правая доля (-0,7); перешеек 0,6; левая доля (-0,7).

Затем оценивали функциональное состояние щитовидной железы по формуле: G= (1-Z₁/Z₂)100%, где G - индекс функционального состояния щитовидной железы, Z₁ и Z₂ - средние арифметические значения соответственно результатов первичных и вторичных измерений индексов биоэлектромагнитной реактивности.

Для этого вычисляли средние арифметические значения Z₁, Z₂:

Z₁=((-0,7)+0,7+(-0,9))/3=-0,3

Z₂=((-0,7)+0,6+(-0,7))/3=-0,266

G= (1-0,3/0,266)100%= (1-1,128)100%=-12,6, что соответствует декомпенсации.

Проведенное в дальнейшем УЗИ щитовидной железы выявило увеличение объема органа на 64%, а также узловое образование в правой доле. Структура железы была неоднородной, эхогенность снижена, т.е. обнаружены изменения, характерные для аутоиммунного тиреоидита.

Гормональное обследование: ТТГ 7,4 мкМЕ/мл, повышен (0,3-3,3 мкМЕ/мл); сТ₄ 15,8 нмоль/л - норма (12,9-24,9 нмоль/л).

Проведенная пункционная биопсия подтвердила аутоиммунный тиреоидит.

Заключение: Аутоиммунный тиреоидит гипертрофическая форма. Субклинический гипотиреоз.