способ определения устойчивости эритроцитов к гипоксии
| Классы МПК: | G01N33/49 крови |
| Автор(ы): | Бобылев Юрий Михайлович (RU), Зубарев Михаил Анатольевич (RU), Попов Александр Владимирович (RU), Симонова Инна Борисовна (RU) |
| Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермская государственная медицинская академия имени академика Е.А. Вагнера Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2007-02-05 публикация патента:
10.05.2008 |
Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторным методам исследования. Для осуществления способа определения устойчивости эритроцитов к гипоксии у обследуемого забирают кровь, в качестве антикоагулянта используют гепарин 0,1 мл. Центрифугируют в течение 10 мин при скорости 4000 об/мин и получают эритроцитарную взвесь. Проводят измерение действительной части диэлектрической проницаемости 
эритроцитарной взвеси сразу после ее получения и через 60 минут на фиксированных частотах - 
1 и на 
Вычисляют коэффициенты поляризации (КП 1 и КП2) по формуле: 
Затем определяют коэффициент устойчивости эритроцитов к гипоксии (КУ):КУ=КП2:КП 1 и при его величине 1,0 и меньше диагностируют нарушение устойчивости эритроцитов к гипоксии. Использование изобретения дает возможность динамической оценки эффективности проводимой терапии при заболеваниях, где свободнорадикальные процессы являются ведущими в патогенезе заболевания. 4 табл.
(56) (продолжение):
CLASS="b560m"Биохимические аспекты гипоксии. Hyp. Med. J. 1994, т.2, №1, c.4-12. CRAWFORD JH et al. Hypoxia, red blood cells, and nitrite regulate NO-dependent hypoxic vasodilation. Blood. 2006 Jan 15; 107(2):566-74. Epub 2005 Sep 29. PMID: 16195332 [PubMed - indexed for MEDLINE].
Формула изобретения
Способ определения устойчивости эритроцитов к гипоксии с помощью анализа крови, отличающийся тем, что у обследуемого забирают кровь из кубитальной вены в объеме 10,0 мл, в качестве антикоагулянта используют гепарин 0,1 мл, центрифугируют в течение 10 мин при скорости 4000 об/мин, полученную эритроцитарную взвесь помещают в тефлоновую ячейку, смонтированную на микрометре с оксидированными танталовыми электродами, электроды ячейки соединяют с двухканальным диэльспектрометром, и по шкале диэльспектрометра определяют действительную часть диэлектрической проницаемости 
эритроцитарной взвеси на двух частотах - 
и на 
вычисляют коэффициент поляризации (КП1 ) по формуле
через 60 мин в тефлоновую ячейку помещают оставшуюся эритроцитарную взвесь, определяют действительную часть диэлектрической проницаемости на двух частотах - и на 
вычисляют КП2 по формуле
затем определяют коэффициент устойчивости (КУ) эритроцитов к гипоксии обследуемого по формуле
КУ=КП 2:КП1
и при значении КУ 1,0 и менее определяют нарушение устойчивости эритроцитов к гипоксии.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для диэльспектрометрического определения устойчивости эритроцитов к гипоксии у больных, у которых свободнорадикальные реакции являются ведущими в патогенезе заболевания, например ишемическая болезнь сердца (ИБС). [Коган А.Х., Ершов В.И., Соколова И.Я. О механизме усиления свободнорадикальных процессов у больных ИБС - стенокардией в зависимости от ее тяжести. // Тер. архив - 1994. - №4. - С.32-36.]
Активация свободнорадикальных процессов в органах и крови под влиянием гипоксии сопровождается увеличением концентрации свободных радикалов семихинонного типа и проявляет себя повышением коэффициента поляризации (КП). [Абанькин В.П., Пидэмский Е.Л. Поляризационные процессы в изолированных органах и крови в норме и при воздействии различных химических и физических факторов. // Изучение биологического действия новых продуктов органического синтеза природных соединений. Пермь, 1977. - С.15-22.] На основании изменения КП возможно определять коэффициент устойчивости (КУ) эритроцитов к гипоксии.
В клинической медицине для выявления нарушений окислительного метаболизма в эритроцитах в результате активации свободнорадикальных реакций используют определение уровня антиоксидантных ферментов, самих антиоксидантов и продуктов перекисного окисления липидов.
Недостатком методов является то, что они требуют специального оборудования и дорогостоящих реактивов. [Каган В.Е., Орлов О.В., Прилипко Л.Л. Проблемы анализа эндогенных продуктов перекисного окисления липидов. // М., Итоги науки и техники, 1986, ВИНИТИ, Сер. Биофизика. 18.]
Технический результат: упрощение исследования при высокой точности способа и возможность оценки эффективности лечения.
Поставленная задача достигается тем, что у обследуемого забирают кровь из кубитальной вены в объеме 10,0 мл, в качестве антикоагулянта используют гепарин 0,1 мл. Центрифугируют в течение 10 мин при скорости 4000 об/мин и получают эритроцитарную взвесь. Проводят измерение действительной части диэлектрической проницаемости эритроцитарной взвеси на фиксированных частотах -
и на
Вычисляют коэффициент поляризации (КП1 ) по формуле:
Измерение действительной части диэлектрической проницаемости эритроцитарной взвеси повторяют через 60 мин на частотах
и
и вычисляют КП2 по формуле
Затем определяют коэффициент устойчивости эритроцитов к гипоксии:
КУ=КП2:КП 1 и при его величине 1,0 и меньше диагностируют нарушение устойчивости эритроцитов к гипоксии.
Поставленная задача достигается следующим образом. У обследуемого забирают кровь из кубитальной вены в объеме 10, 0 мл. В качестве антикоагулянта используют гепарин 0,1 мл. Кровь центрифугируют в течение 10 мин при скорости центрифуги 4000 об/мин и получают эритроцитарную взвесь. Часть эритроцитарной взвеси помещают в тефлоновую ячейку, смонтированную на микрометре с оксидированными танталовыми электродами без сквозной проводимости. Дисперсия у окиси тантала отсутствует до 1 МГц. Электроды ячейки соединяют с двухканальным диэльспектрометром, созданным в Пермском государственном университете (авторское свидетельство №1337827 от 15.05.87). Включают прибор и по его шкале определяют действительную часть диэлектрической проницаемости эритроцитарной взвеси на двух частотах -
и на
Вычисляют КП 1 по формуле:
Через 60 мин в тефлоновую ячейку помещают оставшуюся эритроцитарную взвесь, включают прибор и по его шкале определяют действительную часть диэлектрической проницаемости на двух частотах - 1 и на
Вычисляют КП2 по формуле:
Затем определяют коэффициент устойчивости эритроцитов к гипоксии обследуемого КУ=КП2:КП 1 и при его значении 1,0 и меньше диагностируют нарушение устойчивости эритроцитов к гипоксии.
Примеры конкретного выполнения способа.
Пример 1. Обследуемая К., 18 лет, диагноз - здоровая.
Забрали кровь из кубитальной вены в объеме 10,0 мл с добавлением 0,1 мл гепарина. Центрифугировали в течение 10 мин при скорости центрифуги 4000 об/мин, получили эитроцитарную взвесь. Часть эритроцитарной взвеси поместили в тефлоновую ячейку, электроды соединили с двухканальным диэльспектрометром, включили прибор и по шкале определили действительную часть диэлектрической проницаемости на и на
Коэффициент поляризации (КП1 )составил - 6,17.
Через 60 мин оставшуюся часть эритроцитарной взвеси поместили в тефлоновую ячейку, электроды соединили с двухканальным диэльспектрометром, включили прибор и по шкале определили действительную часть диэлектрической проницаемости на и на
Коэффициент поляризации (КП2 ) составил - 7,22.
Коэффициент устойчивости эритроцитов к гипоксии вычислили по формуле:
КУ=КП2 :КП1=7,22:6,17=1,17
Значение КУ, равное 1,17, больше пороговой цифры 1,0, поэтому сделано заключение: устойчивость эритроцитов к гипоксии нормальная.
Пример 2. Обследуемый Е., 52 года, диагноз - здоровый.
Забрали кровь из кубитальной вены в объеме 10,0 мл с добавлением 0,1 мл гепарина и после центрифугирования в течение 10 мин при скорости центрифуги 4000 об/мин получили эритроцитарную взвесь. Часть эритроцитарной взвеси поместили в тефлоновую ячейку, электроды соединили с двухканальным диэльспектрометром, включили прибор и по шкале определили действительную часть диэлектрической проницаемости на и на
Коэффициент поляризации (КП1) составил - 4,07.
Через 60 мин оставшуюся часть эритроцитарной взвеси поместили в тефлоновую ячейку, электроды соединили с двухканальным диэльспектрометром, включили прибор и по шкале определили действительную часть диэлектрической проницаемости на и на
Коэффициент поляризации (КП2) составил - 5,60.
КУ=КП2:КП 1=5,60:4,07=1,38
Значение КУ, равное 1,38, больше пороговой цифры 1,0, поэтому сделано заключение: устойчивость эритроцитов к гипоксии нормальная.
Пример 3. Больной В., 58 лет. Диагноз: Ишемическая болезнь сердца, нестабильная стенокардия (прогрессирующая). Гипертоническая болезнь III стадии. Постоянная форма фибрилляции предсердий. Хроническая сердечная недостаточность III функциональный класс.
Забрали кровь из кубитальной вены в объеме 10,0 мл с добавлением 0,1 мл гепарина и после центрифугирования в течение 10 мин при скорости центрифуги 4000 об/мин получили эритроцитарную взвесь. Часть эритроцитарной взвеси поместили в тефлоновую ячейку, электроды соединили с двухканальным диэльспектрометром, включили прибор и по шкале определили действительную часть диэлектрической проницаемости на и на
Коэффициент поляризации (КП1) составил - 8,23.
Через 60 мин оставшуюся часть эритроцитарной взвеси поместили в тефлоновую ячейку, электроды соединили с двухканальным диэльспектрометром, включили прибор и по шкале определили действительную часть диэлектрической проницаемости на и на
Коэффициент поляризации (КП2) составил - 7,28.
Коэффициент устойчивости эритроцитов к гипоксии вычислили по формуле:
КУ=КП2:КП 1=7,28:8,23=0,88
Значение КУ, равное 0,88, меньше пороговой цифры 1,0, поэтому сделано заключение: устойчивость эритроцитов к гипоксии нарушена.
Через 16 дней после стандартной медикаментозной терапии вновь провели исследование КУ эритроцитов к гипоксии.
Забрали кровь из кубитальной вены в объеме 10,0 мл с добавлением 0,1 мл гепарина. Центрифугировали в течение 10 мин при скорости центрифуги 4000 об/мин, получили эритроцитарную взвесь. Часть ее поместили в тефлоновую ячейку, электроды соединили с двухканальным диэльспектрометром, включили прибор и по шкале определили действительную часть диэлектрической проницаемости на и на
Коэффициент поляризации (КП1) составил - 7,36.
Через 60 мин оставшуюся часть эритроцитарной взвеси поместили в тефлоновую ячейку, электроды соединили с двухканальным диэльспектрометром, включили прибор и по шкале определили действительную часть диэлектрической проницаемости на и на
Коэффициент поляризации (КП2) составил - 7,50.
Коэффициент устойчивости эритроцитов к гипоксии вычислили по формуле:
КУ=КП2: КП 1=7,50:7,36=1,02
Значение КУ, равное 1,02, больше пороговой цифры 1,0, поэтому сделано заключение: устойчивость эритроцитов к гипоксии не нарушена.
Проведено сопоставление показателей КУ у 14 обследуемых юношеского возраста, средний возраст - 18,64±0,32 (первая группа), у 10 обследуемых, средний возраст - 42,00±0,97 (вторая группа), у 10 обследуемых, средний возраст - 54,50±1,85 года (третья группа), и у 17 больных ИБС с нестабильной стенокардией, средний возраст - 59,53±1,68. Результаты представлены в таблицах 1, 2, 3 и 4.
| Таблица 1 Показатели коэффициента устойчивости эритроцитов к гипоксии у здоровых лиц первой группы | |||||||||
| № | Здоровые | КП1 | КП2 | КУ | |||||
| 1 | Обследуемая К., 18 лет | 6,17 | 7,22 | 1,17 | |||||
| 2 | Обследуемая Щ., 18 лет | 6,92 | 6,48 | 0,94 | |||||
| 3 | Обследуемая Д., 18 лет | 6,62 | 6,41 | 0,97 | |||||
| 4 | Обследуемая С., 20 лет | 5,14 | 8,40 | 1,63 | |||||
| 5 | Обследуемая M., 19 лет | 6,00 | 7,30 | 1,22 | |||||
| 6 | Обследуемая А., 21 год | 6,36 | 7,81 | 1,23 | |||||
| 7 | Обследуемый С., 20 лет | 4,26 | 7,13 | 1,67 | |||||
| 8 | Обследуемая К., 19 лет | 6,28 | 7,90 | 1,26 | |||||
| 9 | Обследуемая Б., 19 лет | 5,53 | 7,17 | 1,30 | |||||
| 10 | Обследуемая Д., 17 лет | 5,53 | 7,08 | 1,28 | |||||
| 11 | Обследуемая Г., 17 лет | 6,59 | 7,81 | 1,19 | |||||
| 12 | Обследуемая С., 17 лет | 6,03 | 7,04 | 1,17 | |||||
| 13 | Обследуемая Ч., 19 лет | 4,31 | 7,77 | 1,80 | |||||
| 14 | Обследуемый X., 19 лет | 4,80 | 6,10 | 1,27 | |||||
| M±m 18,64±0,32 | 5,75±0,23 | 7,24±0,17 | 1,29±0,07 | ||||||
| Таблица 2 Показатели коэффициента устойчивости эритроцитов к гипоксии у здоровых лиц второй группы | |||||||||
| № | Здоровые | КП1 | КП2 | КУ | |||||
| 1 | Обследуемый Г., 45 лет | 6,09 | 5,96 | 0,98 | |||||
| 2 | Обследуемый Г., 35 лет | 2,54 | 3,92 | 1,54 | |||||
| 3 | Обследуемый Ш., 45 лет | 5,73 | 8,89 | 1,55 | |||||
| 4 | Обследуемый Ч., 41 год | 6,30 | 7,26 | 1,15 | |||||
| 5 | Обследуемый Б., 39 лет | 7,00 | 8,65 | 1,24 | |||||
| 6 | Обследуемый У., 44 года | 6,00 | 7,04 | 1,17 | |||||
| 7 | Обследуемый С., 43 года | 5,70 | 4,67 | 0,82 | |||||
| 8 | Обследуемая К., 42 года | 5,43 | 10,0 | 1,84 | |||||
| 9 | Обследуемый К., 44 года | 3,65 | 7,64 | 2,09 | |||||
| 10 | Обследуемая А., 42 года | 3,06 | 4,38 | 1,43 | |||||
| M±m 42,00±0,97 | 5,15±0,48 | 6,84±0,65 | 1,38±0,12 | ||||||
| Таблица 3 Показатели коэффициента устойчивости эритроцитов к гипоксии у здоровых лиц третьей группы | |||||||||
| № | Здоровые | КП1 | КП2 | КУ | |||||
| 1 | Обследуемый M., 63 года | 6,76 | 6,35 | 0,94 | |||||
| 2 | Обследуемый Е., 52 года | 4,07 | 5,60 | 1,38 | |||||
| 3 | Обследуемая M., 49 лет | 3,16 | 5,16 | 1,63 | |||||
| 4 | Обследуемая M., 59 лет | 4,44 | 5,29 | 1,19 | |||||
| 5 | Обследуемый Н., 50 лет | 3,50 | 5,30 | 1,51 | |||||
| 6 | Обследуемый С., 50 лет | 6,13 | 7,29 | 1,19 | |||||
| 7 | Обследуемый К., 48 лет | 7,90 | 8,32 | 1,05 | |||||
| 8 | Обследуемый M., 63 года | 5,52 | 6,35 | 1,15 | |||||
| 9 | Обследуемый П., 59 лет | 6,64 | 7,24 | 1,09 | |||||
| 10 | Обследуемый Е., 52 года | 4,09 | 5,62 | 1,37 | |||||
| M±m 54,50±1,85 | 5,22±0,50 | 6,20±0,35 | 1,25±0,07 | ||||||
| Таблица 4 Показатели коэффициента устойчивости эритроцитов к гипоксии у больных ИБС с нестабильной стенокардией | |||||||||
| № | Больные | КП1 | КП2 | КУ | |||||
| 1 | Больной Д., 50 лет | 7,54 | 6,68 | 0,89 | |||||
| 2 | Больная Н., 59 лет | 8,40 | 8,19 | 0,98 | |||||
| 3 | Больная 0., 50 лет | 8,35 | 8,14 | 0,97 | |||||
| 4 | Больной П., 49 лет | 8,40 | 7,41 | 0,88 | |||||
| 5 | Больной В., 58 лет | 8,23 | 7,28 | 0,88 | |||||
| 6 | Больной В., 60 лет | 7,12 | 7,69 | 1,08 | |||||
| 7 | Больной Н., 59 лет | 7,68 | 7,86 | 1,02 | |||||
| 8 | Больной Д., 64 года | 7,45 | 7,50 | 1,01 | |||||
| 9 | Больная Б., 59 лет | 9,05 | 6,96 | 0,77 | |||||
| 10 | Больная К., 62 года | 8,60 | 6,40 | 0,74 | |||||
| 11 | Больной M., 63 года | 6,37 | 7,56 | 1,19 | |||||
| 12 | Больной П., 60 лет | 6,34 | 6,31 | 1,00 | |||||
| 13 | Больной С., 49 лет | 5,21 | 6,51 | 1,25 | |||||
| 14 | Больная Е., 71 год | 7,86 | 7,24 | 0,92 | |||||
| 15 | Больная А., 62 года | 8,94 | 8,30 | 0,93 | |||||
| 16 | Больной П., 65 лет | 9,00 | 8,47 | 0,94 | |||||
| 17 | Больная Ч., 72 года | 8,66 | 8,66 | 1,00 | |||||
| M±m 59,53±1,68 | 7,84±0,26 | 7,48±0,18 | 0,97±0,03 | ||||||
В первой группе среднее значение показателя КУ эритроцитов к гипоксии составил 1,29±0,07, во второй - 1,38±0,12, в третьей - 1,25±0,07, однако достоверно эти показатели не различались между собой (p>0,05), т.е. устойчивость эритроцитов к гипоксии во всех возрастных группах здоровых лиц одинакова.
У больных ишемической болезнью сердца КУ эритроцитов к гипоксии был равен 0,97±0,03 и достоверно отличался (p<0,05) от здоровых лиц.
Методом статистического анализа определен оптимальный диагностический порог КУ эритроцитов к гипоксии, равный 1,0. При этом чувствительность метода составила 70,6%, специфичность - 85,3%, прогностическая ценность положительного результата - 70,6%, прогностическая ценность отрицательного результата - 85,3%.
Преимуществами предлагаемого способа являются простота и высокая скорость выполнения, низкая себестоимость, так как исключается необходимость использования дорогостоящей аппаратуры и реактивов, контроль лечения.
