Способ определения параметров центральной гемодинамики

(19) (11) 61 В 60 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВУ ВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение относится к медицине, а именно радионуклидной диагностике, и может. быть использовано для определения параметров центральной гемодинамики. Цель - повышение точности способа. Способ определения параметров центральной гемодинамики заключается в том, что пациенту внутривенно вводят радиофармпрепарат (РФП), фиксирующийся в капиллярных легких, затем РФП, проходящий через них, и после каждого введения ведут регистрацию излучения в отдельности из областей сердца, верхней полой вены и правого легкого. Затем полученные кривые используют для определения величин, характеризующих транспорт крови в правых, левых камерах и сердце в целом, учитывая при этом легочный фон. 5 ил 2 табл. ьский ХарьЫеЪГавввй для понимания, могут выполнятонарных и амбулаторных условспециалистов направлены наточности и информативности таваний.Известен способ определеров центральной гемодинамикключается в том, что обсвнутривенно вводят радиофа(РФП), например альбумин чсыворотки (АЧС), меченный 1активностью 0,5 - 1,5 МБк, с ирегистрацией излучения из облДля этого перед введением Ррадиографа устанавливаютмежреберье у левого края груд ься в стацииях. Усилия повышение ких исследо ОО 00(71) Харьковский научно-исследовател институт медицинской радиологии и ковский медицинский институт(56) Сиваченко Т.П. и др, Радиокардиография. - Киев: Здоровье. 1984, с; 15-33.Гельфанд И.Н., Сычева И.М., Наркевич Б;Я, Интерпретация радиокардиограмм на основе определения среднего времени прохождения индикатора. - Медицинская радиология", 1983, М 12, с. 13-19,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ Изобретение относится к медицйне, а именно к радионуклидной клинической диагностике и может быть использовано в практической медицине и при научных исследованиях.Раннее выявление и лечение заболеваний сердечно-сосудистой системы продолжает оставаться . проблемой первостепенной важности. В этом .плане , усовершенствование радионуклидных способов диагностики параметров центральной гемодинамики приобретает большое значение, так как они практически не имеют противопоказаний, не требуют подготовки больного, не травматичны, обладают большой информативностью, легко доступны ния парамети. Способ зал едуемому з рмпрепарат еловеческой 3 или Тс оследую щейасти сердцаФП детектор в четвертое ины перпен 1718815дикулярно передней стенке грудной клетки. Одновременно с введением препарата включают самописец, регистрирующий радиокардиограмму (РКГ), Запись кривой ведут 30 с.Зарегистрированную кривую используют для вычисления параметров центральной гемодинамики, причем анализ результатов исследования. производят в следующей последовательности.Выделяют кривую однократного прохода РФП через правые камеры сердца (РКГП). Для этого нисходящий участок первой волны РКГ аппроксимируют экспоненциальной зависимостью, а затем экстраполируют на большие значения времени.- Выделяют кривую однократного прохода РФП через левые камеры сердца (РКГ - Л). Для этого из суммарной РКГ вычитают РКГ-П, затем нисходящий склон полученной кривой аппроксимируют экспонентой и экстраполируют на большие значения времени.Вычисляют параметры центральной гемодинамики; период полунакопления индикатора в правых камерах сердца (Тп 1(2, с), т.е, промежуток времени от момента начала кривой РКГ-П до момента достижения 50 О уровня амплитуды; время достижения максимума первой волны (Тп, с), т.е, промежуток времени от момента начала кривой РКГ-П до момента достижения максимального значения; константу опорожнения и равых.отделов сердца (4, с ") т.е. показатель экспоненты, определяемый при аппроксимации нисходящего склона первой волны РКГ; время достижения максимума активности в левых камерах сердца Тл, с), т.е. промежуток времени от момента начала кривой РКГ-Л до момента достижения максимума; константу опорожнения левых камер сердца (Ал с ), т.е. показатель экспоненты, определяемый при аппроксимации нисходящего склона РКГ-Л 11. Недостатками Способа являются его низкая точность и недостаточная информативность. Это связано с тем, что хотя определяемые показатели и несут информацию о процессах транспорта крови с индикатором в камерах сердца, но они не имеют четкой физиологической трактовки, зависят от показателей, характеризующих транспорт РФП в других отделах сердечно-сосудистой системы, от условий ввода препарата, Кроме того, вычисление констант опорожнения правых и левых камер сердца, являющихся наиболее важными из указанных показателей, связано с аппрок 20 40 ют кривые Мф) и йф), т.е. К(4) = йф)+ Щс).45 После этого вычисляют параметры центральной гемодинамики, характеризующие 55 10 15 ЗО 35 симацией нисходящих склонов экспериментальных кривых экспоненциальной зависимостью, но законность такой аппроксимации не может быть строго обоснована теоретически и не подтверждается экспериментальными данными. К тому же, способ не может быть реализован, если зарегистрирована не "двугорбая" кривая (с двумя выраженными пиками правых и левых камер сердца), а "одногорбая" (пики правых и левых камер сердца неразличимы), что встречается, как показывает опыт РКГ- исследований, довольно часто (до 25)ь случаев),Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения параметров центральной гемодинамики, согласно которому внутривенно вводят РФП, регистрируют излучение из областей сердца и верхней полой вены и вычисляют по полученным данным величины, характеризующие транспорт крови в правых, левых камерах и в сердце в целом, Кривые, зарегистрированные над областью сердца йс(1) и над областью верхней полой вены М(т), анализируют следующим образом. Выделяют кривую И 1(1) первого прохода РФП через правые камеры сердца. Для это-. го первую волну кривой РКГ аппроксимируют гамма-образной зависимостью, которую затем экстраполируют на большие значения.Затем выделяют кривую И 2(т) первого прохода РФП через левые камеры сердца. Для этого из кривой И(т) вычитают кривую Кф), полученную кривую (до момента начала рециркуляции препарата) аппроксимируют гамма-образной зависимостью, которуюзатем экстраполируют на большие значениявремени.Далее выделяют кривую Й(т) превого прохода РФП через сердце. Для этого суммирутранспорт крови в правых, левых камерах исердце в целом: э Яв е Я э Ятя Т.Я . Я Я где Тв, Ть Ттот - среднее время проходаРФП через правыелевые камеры и сердцев целом соответственно;еТ в; Т ь Т тот - величины, характеризующие времена прохода РФП правой, левой камер и сердца в целом соответственно;31, 32, 3 - площади под кривыми Иф), Щт) и й(т) соответственно;Ъ - момент времени, в который достигает максимума кривая М(т);Яв, 5 ь Зт - соответственно вычисляют по формуламЯР . тЙ 1(т)от 3. 3 т И 2 Ь)от Зт =, 1 М(1)с 31.Известный способ позволяет несколько повысить точность и информативность за счет регистрации излучения над областью полой вены, позволяющей учесть характер входа препарата в сердце. Кроме того, способ позволяет получить физиологически более адекватную оценку процессов транспорта крови в сердце Гг).Однако известный способ не обеспечивает достаточно высокой точности и информативности, Это обусловлено в первую очередь тем, что при исследовании не учитывается легочный фон, чем вносится систематическая ошибка, а также возрастает случайная погрешность; Кроме того, необходимость двух аппроксимаций с последующей экстраполяцией вносит погрешность в определение информативных показателей. К тому же, способ может быть реализован только в том случае, если зарегистрирована кривая с двумя выраженными пиками (правых и левых камер сердца), и не может, если в зарегистрированной кривой пики правых и левых камер сердца неразделимы.Целью изобретения является повышение точности,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения параметров центральной гемодинамики, включающему внутривенное введение РФП, регистрацию излучения из областей сердца и верхней полой вены и вычисление по полученным данным величин, характеризующих транспорт крови и правых, левых камерах и в сердце в целом, вначале вводят РФП, фиксирующийся в капиллярах легких, затем РФП, проходящий через них, и регистрацию ведут после каждого введения. При этом дополнительно регистрируют излучение из области правого легкого, а параметры центральной геодинамики вычисляют с учетом легочного фона.Регистрация излучения из области правого легкого позволяет установить характер зависимости активности РФП, находящегося в легких, от времени, а введение РФП, фиксирующегося в капиллярах легких, по- г510 го звопяет найти коэффициент пропорциональности между этой кривой и легочным фоном в радиокардиограмме, т.е. определить легочный фон. Кроме того, учет легоч-зго фона .при использовании РФП, фиксирующегося в капиллярах легких, позволяет выделить чистую (истинную) кривую правых камер сердца, а затем и разделить вклады правых и левых камер сердца в случае "одногорбой" РКГ.Б соответствии указанным с повышается точность и информативность способа,На фиг,1-5 приведены кривые Вф), п 1(с) и йз(т), зарегистрированные соответственно над верхней полой веной, сердцем и правымлегким, и пф) - чистая кривая Ьф) правых камер сердца при использовании МАА; на фиг.4 и 5 - кривые В 1(т) и Вз(т) зависимости скорости счета от времени, зарегистрированные соответственно над сердцем и правым легким, с учетом фона, вносимого меченым МАА, а также кривые Вс(т), В(с), Вл(т), зарегистрированные над сердцем, очищенные от легочного фона и выделенные кривые правого и левого сердца, очищенные от легочного фона, соответственно.Способ осуществляют следующим образом.Пациента укладывают на топчан. Пер вый датчик радиографа размещают над сердцем, второй размещают над областью верхней полой вены, третий датчик - над правым легким. Пациенту внутривенно вводят РФИ, фиксирующийся в капиллярах лег ких, например макроагрегат альбумина(МАА), меченный 3 131 или Тс в общепринятом количестве (порядка 1 МБк), Включают радиограф. Регистрацию производят в течение 1 мин с интервалом времени 40 4 с, После этого пациенту вводят РФП, проходящий через капилляры легких, например альбмин сыворотки крови, меченый Тс илиили Те б общепринятом количестве (порядка 1 МБк). Включают радиограф.45 Регистрацию производят в течение 1 мин синтервалом времени 4 с. После этого пациенту вводят РФИ, проходящий через капилляры легких, например альбумин сыворотки крови, меченный "Тс ипи 1, в общепри нятом количестве (порядка 1 МБк). Регистрацию производят в течение 30-40 с с интервалом времени 0,3 - 0,4 м. Полученные зависимости скорости счета потока излучения от времени используют для вычисления.55 параметров центральной гемодинамикиследующим образом.Определяют показатели накопленияМАА в областях сердца Н 1(первый датчик) илегких Нз (третий детектор). При этом Н 1 и Нз определяют как средние ординатц кривых, зарегистрированных над сердцем иправым легким, т е. Ьф) и Ьз(т)соответственно, через 30 с после инъекцииМАА.Определяют чистую кривую 11 с(1) правых 5камер сердца при использовании МАА, т.е.из кривой Ьф) вычитают легочный фон. Учетвклада легочного фона в кривую Ь 1(1) производят по формулеЬс(1) Ь 1(т) Ьз(1) Н 1/Нз 10Производят учет. фона, вносимого меченым МАА в кривые; зарегистрированные после введения меченого альбумина.Вычитание фона производят в соответствиис формулами 15В 1(1)" В 1(т) - Н 1; Йз(т) = В з(1) - Нз,где ЙФ) и Й з(1) - кривые зависимости скорости счета от времени, зарегистрированные соответственно над сердцем и надправым легким, а В 1(1) и Вз(т) - кривые с 20вычтенным фоном, обусловленным накоплением в легких МАА.Затем производят учет легочного фонав кривую Й 1(1), зарегистрированную над сердцем, т.е. фона, связанного с пребыванием 25части альбумина в той области легких, которая находится в поле зрения детектора, установленного над сердцем, по формулеВ = В 1(т) - , Йз(1) Н 1/Нз,где Вс(1) - кривая, зарегистрированная над 30сердцем, очищенная от легочного фона.Выделяют кривую правого сердца В 41)из очищенной от фона общей кривой радиокардиограммы. С этой целью используютчистую кривую йф) правых камер сердца, 35полученную с использованием МАА, приведенную к началу кривой РКГ и умноженнуюна отношение активности введенного альбумина (А 2) .и активности введенного МАА(знак "х") означает, что кривая Ь приведена к началу кривой РКГ, то есть совмещеныначальные точки этих кривых после выходаих из шумовой дорожки),Выделяют кривую Й 1(1) левых камер сердца иэ общей РКГ. Для этого из очищеннойот фона кривой Вс(1) радиокардиограммывычитают кривую Вп(1) правых камер сердца,т.е.50Йл(1) = Вс(с)" Вп(т)Определяют параметры центральной.гемодинамики, характеризующие транспорт крови правых, левых камер и сердца вцелом 55Зов . Зо. , ЗоВ =т, - б =- Г.-1 ь 1 =д -- 1 Я 1 в, Зи., 1Т,;Т,=;Т= - ,ЗовЗо 1. Зогде 1 в 1 ь, этот- среднее время прохода РФП в левых, правых камерах и сердце в целом соответственно;Тв, Т 1., Ттот - величины, характеризующие время прохода РФП правых, левых камер и сердца в целом соответственно;Зов, Зо 1., Зо - площади под.кривыми однократного прохода РФП через правые, левые камеры и сердце в целом соответственно;В 2(Ъ) - максимальное значение кривой Й 2(т), зарегистрированной над верхней полой веной;З 1 в, Я 1 ь Я 1 - вычисляют по формулам З 1 в =, 1Йп(т) б 1;Я 1 Е.= Х 1Вл(1) б 1З 1= Х 1 Вс(1) б 1.Примеры реализации способа сведены в табл.1. Во всех приведенных примерах использовали радиограф РИХМ. Исследование проводили в положении пациентов лежа на спине, один из датчиков располагали над сердцем, второй - над правым легким, третий - над верхней полой веной,В примере 1 приведено исследование пациента С., 31 гпрактически здорового, добровольца. Значения 1 в, 1 ь, этот. Тв, Ть, Ттот составили соответственно 5,7; 6,1; 11,1;5,7; 15,9; 11,6 с, что представляет собой нормальное значение этих величин.В примере 2 описано исследование, проведенное больному К., 34 г. (амб.), наблюдающемуся в ХОХБ по поводу первичной гипертензии, Для установления степени нарушения центральной гемодинамики назначено исследование предлагаемым способом. У пациента была зарегистрирована "одногорбая" кривая. Исследование показало увеличение значений определяемых показателей, а именно 1 в= =7,9 с; и.=6,5 с. 1 тот=13,8 с, Тв=6,5 с, Т= =19,4 с, Ттот = 14,9 с, Увеличение показателей транспорта РФП в правых камерах сердца по сравнению с нормой можно обьяснить их дилятацией, незначительное увеличение этих показателей в левых камерах сердца - уменьшением притока крови из малого круга кровообращения., В силу. указанных причин увеличились показатели и для сердца в целом.В примере 3 представлено исследование больной Т., 42 лет (амб.), состоящей на учете у эндокринолога ХОКБ по поводу диффузного токсического зоба 3-й степени тиреотоксикоза средней тяжести, Для10 15 20 3035 40 определения нарушений центральной гемодинамики диагностики тиреотоксическогосердца) назначено исследование по предлагаемому способу.За 2 мес до исследования больная прекратила прием лекарственных препаратов,поскольку готовилась к исследованию йодонакопительной функции щитовидной железы, Исследование показало уменьшениезначения определяемых показалей; т = 4,6с, . = 4,9 с, этот = 9,5 с, Тв = 4,5 с, Т 1 = 12,7,Ттот = 9,3 с,Уменьшение времени транзита РфП вправых и левых камерах сердца, а следовательно, и в сердце в целом вызвано увеличением минутного объема (МО) в связи синтенсификацией обмена веществ, повлекшего увеличение числа сердечных сокращений.Для получения сравнительных данныхпри использовании известного и предлагаемого способов были проведены исследования одному и тому же больному в динамике.Это б-ной, 56 лет (и.б, 3704), 14 лет наблюдаемый по поводу ревматизма. Два года назад установлен порок сердца - стенозлевого атриовентрикулярного клапана. Недостаточность кровообращения 1 ст. Рентгенологически незначительное увеличениелевого предсердия и правого желудочка,легкие без измененийИсследование по известному способудало следующие результаты: В = 7,7 с;. = 9,8 с; этот = 17,5 с; Тв = 7,6 с; Т 1. = 29,2 с;Ттот = 18,4 с.Проведенное в то же время исследование по предлагаемому способу: тв = 6,9 с;.т,3 с; этот=13,2 с; Тв=6,7 с; Т 1.-21,8 с;Ттот = 13,9 с.Результаты исследования по предлагаемому способу более достоверны, так какучтен легочный фон, вносящий как случайную, так систематическую погрешность. Всвязи с этим полученные значения информативных параметров несколько меньше,После этого б-ной не лечился, дваждыперенес ангины, К настоящему времени состояние значительно ухудшилось.На основании клинико-инструментального обследования отмечено прогрессирование процесса с присоеди,нениемаортального стеноза и развитием недостаточности кровообращения П А степени.Повторное обследование. по известномуспособу: тв=8,2 с; .=10,1 с; этот =18.3с; Тв = 8,0 с; Т = 29,8 с; Ттот = 18,9 с.Проведенное в то же время повторноеобследование по предлагаемому споСобу:ля=8,1 с; .=10,2 с, сто 18,3 с; Тя 7,9 с,Т = 27,1 с; Ттот = 17,5 с,Из результатов обследования по предлагаемому способу следует, что дальнейшая дилятация левого предсердия и правого желудочка и присоединение дилятации левого х дудочка нашли свое отражение при повторном исследовании. В то же время, несмотря на явное ухудшение, центральной гемодинамики, при исследовании по известному способу этого выявлено не было.Таким образом, точность предлагаемого способа, а следовательно, и точность диагностики при его использовании выше, чем при использовании известного способа.Для экспериментальной проверки предлагаемого Способа 11 пациентам (3 - практически здоровы, 4 - с митральным стенозом с гипертензией малого круга,3 - с диффузным токсическим зобом, 1-с хроническим бронхитом) было проведено трех-четырехкратное исследование по предлагаемому и известному способу. Для каждого пациента по результатам исследований оценивали величину случайной погрешности 0 для каждого из информативных 25 параметров как по известному, так и по предлагаемому способам; Результаты вычислений сведены в табл,2,Из табл.2 видно, что в большинстве случаев и в среднем опо предлагаемому способу меньше и по известному способу. Для проверки достоверности разницы между известным и предлагаемым способом использовали метод однофакторного дисперсионного анализа. Расчетное значение Е - параметра для г 1 в о %тот огв, ОК, оттот составило соответственно 5,05; 10,71; 14,80; 6,79; 14,68;15,97. Табличные значения для Е для 1 и 20 степеней свободы при уровне значимости 0,01 равняется 8,10, а при уровне значимости 0,05-4,35, Таким образом, Еэксп.Етеор. т.е. можно считать доказанным, что Опо предлагаемому способу меньше ц по известному способу. Поскольку оявляется мерой случайнойпоспешности, т.е. определяет величину точности исследований, приведенные результаты доказывают более высокую точность 50 предлагаемого способа по сравнению с известным. Возможность определения параметров центральной гемодинамики пациентам, РКГу которых является как "двугорбой", так и "одногорбый", свидетельству ет о большей информативностипредлагаемого способа по сравнению с известным, с помощью которого исследования могут быть проведены только при1718815 Табли а 1ЦтПоследо- Параметрывательностьопераций 97 еМАА- Тс Вид препарата Активность, ИБк 1,0 1,0 0,3 0,3 0,3 60 60 60 ДТПА- Тс1,2 ЧЧвДТПА- Тс 99 е ДТПА" ТсВид препарата Активность, МБк 1,0 1,0 Величина интервалавремени, с 0,3 0,3 60 60 60 114 117 129 280 275 302 617 507 522 469 формула изобретения Способ определения параметров центральной гемодинамики путем внутривенного введения радиофармп репарата, регистрации излучения из областей сердца и верхней полой вены и вычисления по пол-. ученным данным параметров центральной гемодинамики, характеризующих транспорт крови в правых и левых камерах и серОтбор в шприц препарата, фиксирующегося в легких; Регистрация скорости счетапо первому препарату; Величина интервала времени, с Продолжительность регистраций, с Отбор в шприц препарата,проходящего через легкие: Регистрация скоростисчета по второму препарату: Продолжительность регистрации, с Анализ полученных кривых: Средняя высота плато поМАА, импекс:над сердцем (Н) над правым легким(Н)Площадь под .чистой кривой (с вычтенным легочным фоном), имп:правого сердца (Бдк )левого сердца (Бо 4) дца в целом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, рте, с целью повышения точности способа, вводят радиофармпрепарат, фиксирующийся в капиллярах легких, затем радиофармпрепа рат, проходящий через них, регистрациюпроводят после каждого введения, дополнительно регистрирую излучение из.области правого легкого, а параметры центральной гемодинамики вычисляют с учетом легочно гофона,Показатели для примера МАА- Тс МАА" Тс1718815 13 14Продолжение табл 1й е т Ю ттт те Ф Ф Ь ЮЕ еПоследо"вательностьопераций Параметры Показатели для примера общей кривой однократного. прохода (Яо) 991 1017 1124 аксимальная скоростьсчета, зарегистрированная над верхней полойвеной К Сл), имп/сЗначение параметра,имп/с, для: 107 92 т 4021 9836 2219 6655 2975 6457 правого сердца ялевого сердца 811,общей кривой однократного прохода Я Значения искомых параметров, с: 11496 16748 9458 5,7 6,1 4,6 4,9 11,15,7(йо иввестисиу способу йо пейлагаеиоиу способу т 1 п 16ф 0,32 0,34 0,280,25 0,22 о,зь 0,36 0,27 0,28 О,З 5 0,33 0,36 0,380,310,28 0,28 0,380,39 О,З 7 0,35 0,32 0,30 0,6 0,33 0,59 0,32 0,65 0,27 0,57 0,24 0,63 0,24 о,бь 0,28 0,620,3 0,58 0,34 0,55 0,29 0,61 0,34 0,62 0;271718815 с Техр Редактор С,Пека гентал оизво Заказ 711 Тираж, ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москванно-издательский комб Корректор О.Кравцова Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ С35, Раушская наб., 4/5