Способ определения объема циркулирующей крови

(51) 61 5/02 (2009.01) 61 5/029 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ ОЦК При этом вычисление минутного сердечного выброса и объемной скорости выброса осуществляют по параметрам гемодинамики ударному объему, времени изгнания ударного объема,частоте сердечных сокращений,полученным путем биполярной интегральной реографии, а среднее время рециркуляции (Тср) вычисляют по формуле Предлагаемый способ позволяет проводить оценку состояния волемии больных, быстро и эффективно осуществлять контроль за динамикой показателя во всех случаях, когда это необходимо,производить адекватную инфузионную терапию и ее быструю коррекцию в процессе лечения, во время проведения операции, в послеоперационном периоде, а также в процессе экспериментальных исследований.(72) Ташенов Адиль Дауленович Иманбекова Кенжегуль Беркановна(56) Тютрин И.И., Левицкий Е.Ф. и др.,Определение объема циркулирующей крови методом терморазведения // Патологическая физиология и экспериментальная медицина, 1983, 2, с.79-80(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ КРОВИ(57) Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии-реаниматологии,хирургии,физиологии и может быть использовано для определения объема циркулирующей крови у больных. Способ определения объема циркулирующей крови включающий определение среднего времени рециркуляции (Тср), минутного сердечного выброса(МСВ), с последующим вычислением объема циркулирующей крови по формуле Вьерорда Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии-реаниматологии,хирургии,физиологии и может быть использовано для определения объема циркулирующей крови у больных. Определение объема циркулирующей крови(ОЦК) является одной из важнейших клинических проблем в тех случаях, когда необходимо вмешательство в волемию,поскольку существующие способы не позволяют точно и быстро в динамике получить представление о ее реальной величине, что затрудняет своевременную коррекцию расстройств гемодинамики во всех случаях, когда это необходимо. Расхождение во взглядах, касающихся величины ОЦК, обусловлены использованием весьма отличающихся друг от друга способов его измерения. На сегодняшнее время перед клиницистами стоит задача своевременной качественной и количественной оценки ОЦК, так как нарушения гемодинамики могут существенно ухудшить течение основного заболевания. Известен способ определения объема циркулирующей крови, включающий введение радиоактивного изотопа 131, измерение активности плазмы сцинтилляционным методом с последующим вычислением ОЦК по формуле где- активность стандартного образца,фактор разведения стандартного раствора,количество введенного радиоизотопа, В активность исследуемого образца плазмы в имп/мин/мл.(Соловьев Г.М., Радзивилл Г.Г. Кровопотеря и регуляция кровообращения в хирургии.-Москва,Медицина, 1973, с.207-210) Однако, очень большая трудоемкость способа,необходимость использования дорогостоящей аппаратуры крайне ограничивают его использование в клинической практике. Известен способ определения объема циркулирующей крови методом разведения красителей (вафазурин, голубая Эйванса Т-1824,кардиогрин и др.) с использованием оксигемографа с последующим вычислением ОЦК по формуле СВКК 5,25 х ВРУ, где СВКК - среднее время кругооборота крови в сек, ВРУ - время кровотока на участке рука-ухо в сек.(Гватуа Н.А., Яновский Г.В. Определение гемодинамических величин методом разведения красителя. Кардиология, 1966, т.9,10, с.144148). Недостатком данного способа является его невысокая точность, так как данный способ позволяет определить ОЦК весьма приблизительно и не дает представления об истинной волемии больных. Известен способ определения объема циркулирующей крови, включающий проведение биполярной интегральной реографии, с помощью которой измеряют базисное интегральное сопротивления тела человека (Р) используя 2 серийный реограф Р 4-02 с последующим вычислением ОЦК по эмпирической формуле(Богословский А.В., Иванова Г.М., Шарко Л.Е. Возможности метода интегральной реографии для определения объема циркулирующей крови.Актуальные проблемы современной онкологии.1991, вып.8, с.237-240) Недостатком известного способа является то, что у больных с массой тела свыше 90 кг невозможно определить истинный показатель ОЦК, его достоверность занижается по сравнению с истинным показателем на 14-16, между тем в практике встречается достаточно большой процент пациентов с избыточным весом. Наиболее близким к заявляемому, является способ определения объема циркулирующей крови методом терморазведения, при котором через бедренную артерию в область дуги аорты вводят зонд с терморезистором,через катетер осуществляют введение индикатора -охлажденного до температуры 1-5 С 0,9 раствора хлорида натрия. По регистрируемой волне рециркуляции индикатора определяют среднее время рециркуляции (Тср), минутный сердечный выброс(МСВ), после чего по формуле Вьерорда вычисляют ОЦК.(Тютрин И.И.,Левицкий Е.Ф. и др. Определение объема циркулирующей крови методом терморазведения. - Патологическая физиология и экспериментальная медицина, 1983, 2, с.79-80) Недостатком данного способа является его инвазивность (катетеризация крупных сосудов) и невысокая точность, причина которой заключается в невозможности определения истинного показателя среднего времени рециркуляции Тср, так как с учетом существования в организме кругов с различным кругооборотом крови, происходит малое согревание индикатора при прохождении его по кругам с меньшим временем кругооборота. Задачей изобретения и его техническим результатом является разработка способа определения объема циркулирующей крови,позволяющего проводить оценку состояния волемии больных, быстро и эффективно осуществлять контроль за динамикой показателя во всех случаях,когда это необходимо, производить адекватную инфузионную терапию и ее быструю коррекцию в процессе лечения, во время проведения операции, в послеоперационном периоде, а также в процессе экспериментальных исследований. Предлагаемый способ неинвазивен, доказана его высокая степень точности в сравнении с известными способами. Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения объема циркулирующей крови, включающем определение среднего времени рециркуляции (Тср), минутного сердечного выброса (МСВ), с последующим вычислением объема циркулирующей крови по формуле Вьерорда отличительной особенностью,согласно изобретению, является то, что вычисление минутного сердечного выброса и объемной скорости выброса осуществляют по параметрам гемодинамики ударному объему, времени изгнания ударного объема, частоте сердечных сокращений,полученным путем биполярной интегральной реографии, а среднее время рециркуляции (Тср) вычисляют по оригинальной, разработанной авторами формуле В основу способа положен принцип рециркуляции объемов крови по системе множества интегрированных кругов кровообращения. Суть множественности кругов заключается в том, что выброшенная левым желудочком кровь формирует поток, при этом поток состоит из множества струй крови, где каждая струя имеет одинаковую (для всех кругов) величину площади сечения, стремящуюся к нулю. Каждая струя, формируясь в выходном отделе левого желудочка, является составной частью потока крови, при этом по ходу деления сосудов и уменьшения их калибра количество струй,заполняющих данный сосуд, соответственно уменьшается. Сумма сечений всех струй крови на всех пропорциональных уровнях деления сосудов равна. Каждая струя, участвуя в периферическом кровообращении на уровне капилляра, возвращается обратно к выходному отделу левого желудочка,формируя замкнутый круг, при этом каждый круг имеет свою, разную длину окружности в зависимости от удаления кровоснабжаемого капилляра от выходного отдела левого желудочка. Количество кругов проходящих через капилляр может варьировать. В основу расчета объема циркулирующей крови положен принцип в котором система кровообращения представлена интегрированными в объемный поток струями крови, каждая струя формирует стандартные круги, с площадью сечения каждого круга стремящегося к нулю, проходя через капилляр и возвращаясь обратно к выходному отделу левого желудочка круги замыкаются, при этом количество струй зависит от количества функционирующих в данный момент капилляров. Площадь сечения капилляра может включать в себя различное количество струй. Таким образом, неинвазивное определение времени рециркуляции,расчет которого производится согласно сформулированной нами концепции интегрированных кругов кровообращения, проводится индивидуально, для конкретного больного и с учетом МСВ по формуле Вьерорда достоверно определяется ОЦК. Способ осуществляется следующим образом Для определения параметров, необходимых для расчета объема циркулирующей крови, проводят биполярную интегральную реографию по методике 3 Тищенко М.Ю.,используют при этом компьютерный реограф Реоспектр-3. Два спаренных между собой электрода фиксируют на ладонной поверхности запястий пациента, а следующую пару фиксируют примерно на 5 см выше латеральных лодыжек. Для нейтрализации дополнительного сопротивления,мешающего проведению исследования, для уменьшения электрического сопротивления покровных тканей и стабилизации электропроводности, а также для устранения влияния внешних факторов при проведении реографии используется ток высокой частоты (30175 кГц) и малой величины (от 1 до 10 мА). Производят регистрацию пульсовых колебаний переменной составляющей импеданса и записывают данные в виде реограммы и ее первой производной,отражающей изменение скорости реоволны. Базовый импеданс при правильном наложении электродов лежит в пределах 150-200 Ом. ЭКГ электроды накладываются по стандартной схеме. Для определения объема циркулирующей крови используют расчет среднего времени рециркуляции одного объема крови, основанный на неинвазивном определении у конкретного больного таких параметров гемодинамики как УО - ударный объем,Ти - время изгнания ударного объема, ЧСС - частота сердечных сокращений и производных от них параметров, таких как МСВ - минутный сердечный выброс, ОСВ-объемная скорость выброса. Для определения величины ударного объема(УО), используют формулу Тищенко М.Ю. где- удельное сопротивление, равное 0,275 ом см для мужчин и 0,247 ом см для женщин У - высота реоволны (перпендикуляр из высшей точки анакроты к линии основания волны) в мм Ук - высота калибровочного сигнала в мм (при калибровке сигнала высотой 10 мм при его значении 0,1 ом)- рост больного в см- базисное сопротивление в ом С - продолжительность сердечного цикла/реоволны/ в сек Д - продолжительность фазы всей нисходящей части реоволны в сек. При этом ударный сердечный выброс получают в см 3. После определения УО, определяют объемную скорость выброса (ОСВ), путем деления УО на время изгнания (или время систолы - Т систолы) определяемое по дифференциальной волне. Полученная величина измеряется в мл/с Далее вычисляют минутный сердечный выброс(МСВ), который равен произведению УО на частоту сердечных сокращений (ЧСС), также определяемую реографом. МСВУОЧСС Для определения среднего времени рециркуляции (Тср) путем математических и логических преобразований нами разработана формула, для врачей клиницистов представленная в следующем виде При этом полученная величина характеризует время в секундах, необходимое для однократной циркуляции объема крови человека. Зная величину минутного сердечного выброса(МСВ) и время необходимое для однократной циркуляции объема циркулирующей крови,вычисляют непосредственно объем циркулирующей крови (ОЦК) по формуле Вьерорда Эффективность предлагаемого способа подтверждена клиническими испытаниями и представленным клиническим примером. Для доказательства высокой точности предлагаемого способа определения ОЦК, были произведены измерения ОЦК у 15 больных одновременно тремя различными, наиболее часто используемыми способами (аналоги) путем разведения индикатора (Эванса синего), путем определения базисного сопротивления и предложенным нами. Последующие расчты показали,что максимальная отрицательная корреляционная взаимосвязь с общим периферическим сосудистым сопротивлением(ОПСС) и ОЦК отмечена при расчете нашим способом (-0,75). Самая низкая корреляция, а точнее е отсутствие - при определении базисного сопротивления (-0,09). При применении способа разведения индикатора Эванса синего получена положительная корреляция (0,214) имеющая нехарактерную направленность, т.к. при снижении базовое, Ом УОК, мл Ти ОСВ МСВ, л/мин УИ, мл/(мм) СИ, л/(минмм) ЛСДК, см/с МЛЖ, Вт ОПСС КДДЛЖ, мм.рт.ст. сосудистого тонуса объем крови должен быть больше, чем при повышении ОПСС. С минутным сердечным выбросом получена максимальная положительная корреляция при определении ОЦК предложенным нами способом(0,77). При определении ОЦК путем измерения базисного сопротивления (0,45) и способом разведения индикатора Эванса (0,11) корреляции практически нет. Клинический пример. Больной Р., находился в отделении реанимации в крайне тяжелом состоянии после операции по поводу абдоминальной патологии. После определения антропометрических параметров (рост 165 см, вес 90 кг) и определения гематокрита(22) было проведено исследование кровообращения реографом Реоспектр-3 по общепринятой методике Тищенко М.Ю. При этом выявлено наличие у больного нарушения кровообращения по гипоциркуляторному типу (сердечный индекс (СИ) 1,62 л/м 2) на фоне гиповолемии снижение минутного сердечного выброса до 3130 мл/мин,снижение ударного объема до 33 мл при ЧСС 96 в минуту, снижение ОСВ до 113 мл/сек, повышение ОПСС до 2555 динссм-5 базовое сопротивлениетела составляло 215 Ом. По этим данным произведено вычисление ОЦК по методу Лынева (16735/), по методу Шестакова (770/) и по предлагаемому расчетному способу ОЦК. Учитывая клинику гиповолемии в сочетании с высоким сосудистым сопротивлением (ОПСС) назначена инфузионная терапия состоящая из 400 мл полиглюкина, 800 мл р-ра Рингера с инфузией изокета со скоростью 2 мг/час(шприцевым дозатором). В течение всего периода лечения через каждые 20 минут проводилась реография с повторным определением вышеуказанных параметров кровообращения (таблица 1). Таблица 1 1915 ЦГДТ 145 80 102 103 22 258 40 0,28 143 4.08 20 2.11 6.57 1.93 1994 6.95 Продолжение таблицы 1 рОЦК ОЦК по Лыневу (16735/) по Шестакову (770/) Из данной таблицы видно, что на фоне проведения инфузионной терапии отмечается прирост ОЦК с 1460 до 2505 мл, увеличение МСВ с 3130 до 5010 мл/мин, повышение СИ с 1,62 до 2,59 л/м 2, повышение УО с 33 до 48 мл, повышение ОСВ с 113 до 156 мл/сек, на фоне снижения ОПСС с 2555 до 1651 динссм-5 и гематокрита с 22 до 20. В то же время при определении ОЦК методами Лынева и Шестакова наблюдается обратная тенденция - ОЦК, определенный по методу Лынева снизился с 1701 мл до 1300, а определенный по методу Шестакова с 3580 до 2984 мл. Снижение ОЦК на фоне инфузионной терапии, по сути направленной на ее повышение, отражает недостатки существующих методов. По нашему ОЦКр По Лыневу По Шестакову Полученные данные доказывают более высокую достоверность предлагаемого расчетного способа определения ОЦК в сравнении с известными способами - путем разведения индикатора Эванса синего,определения ОЦК по базовому сопротивлению и гематокриту методами Лынева и Шестакова (только по базисному сопротивлению). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ определения объема циркулирующей крови, включающий определение среднего времени рециркуляции (Тср), минутного сердечного выброса(МСВ), с последующим вычислением объема циркулирующей крови по формуле Вьерорда мнению это связано с тем, что в обоих способах определения ОЦК фигурируют величины базисного сопротивления тела, которые во многом зависят от состояния интерстициального жидкостного сектора и концентрации электролитов. При сравнении корреляционной зависимости ОЦК,определенного тремя способами на всех четырех этапах исследования с уровнями СИ, МСВ, ОПСС и гематокрита, выявляется высокая отрицательная корреляция ОЦК (рассчитанного по предлагаемому нами способу) с ОПСС и высокая положительная корреляция с СИ. При определении ОЦК методами Лынева и Шестакова получены корреляционные связи с обратной, не характерной для динамики состояния направленностью (таблица 2). Таблица 2 МСВ 0,961 отличающийся тем, что вычисление минутного сердечного выброса и объемной скорости выброса осуществляют по параметрам гемодинамики ударному объему, времени изгнания ударного объема,частоте сердечных сокращений,полученным путем биполярной интегральной реографии, а среднее время рециркуляции (Тср) вычисляют по формуле