способ определения миокардиальной недостаточности

Формула изобретения

Способ определения миокардиальной недостаточности с использованием доплерометрии потока на аортальном клапане, отличающийся тем, что вычисляют объем пикового ускорения и объемного ускорения, соотнесенных к массе миокарда левого желудочка и при результатах отношения объемного ускорения к массе миокарда левого желудочка менее 2 мл/с²/г судят о наличии миокардиальной недостаточности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к функциональной диагностике сердечно-сосудистой системы.

Известна технология отслеживания движения стенки миокарда в 2D-режиме, или 2D-трэкинг (Two Dimensional Tracking, 2DT)-технология, основанная на методике сопоставления шаблонов, чаще известной как отслеживание движения структур миокарда (Speckle Tracking), также может быть использована для измерения показателей ускорения движения стенки миокарда. (Yasuhiko Abe, Hiroyuki Ohuchi, Tetsuya Kawagishi. Toshiba Medical Systems. Двух- и трехмерный анализ движения стенки миокарда. - Мед. обзор. 2008 г.)

Недостаток: предлагаемый алгоритм в программном обеспечении имеет большее значение в оценке ишемии миокарда.

Известны также трехмерные эхокардиографические технологии, которые позволяют проводить расчеты объемов и фракцию выброса левого желудочка без геометрических допущений и поэтому обладают наибольшей точностью. (М.Н.Алехин, Б.А.Сидоренко. Современные подходы к эхокардиографической оценке систолической функции сердца. // Кардиология, 2007: 7 стр.4-10.)

Ограничение метода трехмерной эхокардиографии заключается в необходимости регулярного ритма сердца во время исследования, низкую разрешающую способность в реальном времени, значительные затраты времени при анализе данных. Но главным препятствием для применения трехмерных технологий в клинической практике является высокая стоимость методов и малое число подобных приборов в клиниках.

Также известен метод допплеровской визуализации тканей. Из верхушечного доступа возможно измерять скорость продольного укорочения конкретных сегментов миокарда или движение фиброзного кольца митрального клапана. Смещение фиброзного кольца митрального клапана и скорость этого смещения коррелируют с глобальной сократимостью желудочков и могут являться простыми параметрами глобальной систолической функции. Для оценки систолической функции желудочков могут быть использованы не только скорость движения фиброзного кольца митрального клапана, но и степень его смещения во время систолы желудочков. (М.Н.Алехин, Б.А.Сидоренко. Современные подходы к эхокардиографической оценке систолической функции сердца. // Кардиология, 2007: 7 стр.4-10).

Недостатком этого метода является невозможность определить количественное значение фракции выброса левого желудочка и имеет ряд ограничений. Это случаи объемной перегрузки при выраженной атриовентрикулярной регургитации, кальциноз фиброзного кольца митрального клапана, протезирование митрального клапана, нарушение локальной сократимости левого желудочка. С учетом этих ограничений, допплеровская визуализация тканей фиброзного кольца митрального клапана может использоваться только как дополнительный способ оценки глобальной сократимости левого желудочка.

Известна неинвазивная оценка глобальной функции сердца, которая может базироваться на оценке временных интервалов. Миокардиальный индекс (Tei-индекс) предствляет собой попытку распространить использование временных интервалов для характеристики как систолической, так и диастолической функции. Миокардиальный индекс рассчитывается как сумма периода изоволюмического сокращения и периода изоволюмического расслабления, отнесенная к времени изгнания. (У.Вилкескоф, И.Крук. Справочник по эхокардиографии: пер. с нем. КМН Михайловой Н.А. - М.: Медицинская л-ра, 2007, стр. - 31-36.)

Но к очевидным недостаткам Tei-индекса относится невозможность определения ведущего механизма дисфункции миокарда: снижение сократимости, сниженной и неполной релаксации, изменений пред- и постнагрузки. А также зависимость от периода изоволюмического расслабления левого желудочка.

Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является улучшение скрининговой диагностики и повышение точности определения миокардиальной дисфункции, особенно у лиц в доклинической стадии заболевания. Тем самым проводится выявление на раннем этапе больных, в плане дальнейшего прогрессирования миокардиальной недостаточности и неблагоприятных исходов заболевания.

На фиг.1 схематично изображено движение точки стенки миокарда,

где d - движение точки;

P - давление в полости желудочка;

1 - диастола;

2 - систола.

Изобретение имеет своей задачей повышение точности диагностики ранних признаков миокардиальной недостаточности с использованием допплерометрии потока на аортальном клапане у больных с субклиническими формами сердечной недостаточности.

Сила сокращения миокарда определяется при помощи физических законов. К силе сокращения миокарда применяется второй закон Ньютона, который выражается формулой: F=m× ,

где F - сила;

m - масса тела;

- ускорение.

Если за отправную точку взять движение стенки сердца, то формула второго закона Ньютона будет выглядеть следующим образом:

F=m× ,

где F - сила, приложенная к точке движения;

m - масса тела (в нашем случае, это то сопротивление, которое преодолевает выбранная точка);

- ускорение движения точки.

На фиг.1 видно, что если за сопротивление движения точки взять среднее артериальное давление и применить данную схему к описанию соответствия силы сокращения миокарда и постнагрузки, то нетрудно заметить сохранение линейной зависимости силы от среднего артериального давления, при неизмененном сердечном цикле:

F=ср.АД×

ср.АД=(САД+2ДАД)/3,

где ср.АД - среднее артериальное давление;

САД - систолическое артериальное давление;

ДАД - диастолическое артериальное давление;

- ускорение точки.

Повышение среднего артериального давления сопровождается увеличением силы, без изменения ускорения, для здорового миокарда. И, напротив, при изменении ускорения скорее всего мы будем иметь миокардиальную дисфункцию.

Таким образом, доклиническая стадия хронической сердечной недостаточности (1 ст.), будет характеризоваться изменением соответствия постнагрузки и силой сокращения миокарда, т.е. при увеличении среднего артериального давления не будет линейной зависимости в росте силы, а объемное ускорение изменится. Из этого следует, что изменение объемного ускорения может быть ранним предиктором систолической дисфункции миокарда на доклинической стадии хронической сердечной недостаточности.

Изобретение осуществляется проведением эхокардиографии. Для вычисления объемного ускорения и объема пикового ускорения применяется допплерометрия скорости потока в аорте. Измерения проводятся лежа на левом боку в пятикамерной позиции, в импульсном режиме. Первая половина отрезка интегрирования скорости по времени (до пиковой скорости) используется для вычисления «силы выброса». Ускорение, с которым кровь покидает левый желудочек, отражает силу сжатия. Пиковое ускорение является первой производной скорости аортального потока.

Объединение скорости потока крови с площадью поперечного сечения отверстия или сосуда, через который проходит поток, обеспечивает основу для количественного описания кровотока. Измерение скорости потока нуждается в расчете площади под допплеровской кривой. Такое измерение, как интеграл линейной скорости кровотока, может быть проделано планиметрически (как это делается наиболее часто) или с использованием компьютера. Вычисление объемной скорости кровотока по скорости потока зависит от оценки площади поперечного сечения отверстия или сосуда, через который течет кровь. Диаметр восходящей аорты измеряется на уровне фиброзного кольца по длинной оси левого желудочка. Расчет площади поперечного сечения производится по известной формуле А= r² или A=0,785d². Умножение величины интеграла линейной скорости кровотока в систолу на площадь сечения сосуда, в котором происходит кровоток, дает ударный объем:

SV=VTI×CSA,

где SV - ударный объем (мл);

VTI - интеграл линейной скорости кровотока (см);

CSA - площадь поперечного сечения сосуда (см²).

CSA=0,785d²,

где d - диаметр сечения сосуда (см).

Исходя из полученных данных вычисляется объем пикового ускорения и объемное ускорение:

V -VTI₁/VTI×SV,

где V - объем пикового ускорения (мл/сек²);

VTI₁ - первая половина отрезка интеграла скорости по времени (до пика потока) (см);

SV - ударный объем (мл);

V=VTI₁/VTI×SV/AcT;

где V - объемное ускорение (мл/сек²);

АсТ - время ускорения (с).

А показатели объема пикового ускорения и объемного ускорения соотносят к массе миокарда левого желудочка.

Проведенное обследование 25 здоровых добровольцев и 20 больных с хронической сердечной недостаточностью II-III стадии выявило разницу в показателях отношения объемного ускорения к массе миокарда левого желудочка у обследуемых. У здоровых добровольцев соотношение объемного ускорения к массе миокарда левого желудочка: среднее - 2,73 (мин. 2,13 - макс. 3,78). В группе больных этот же показатель: среднее - 1,30 (мин. 0,86 - макс. 1,99). По данным результатам была выбрана цифра отношения объемного ускорения к массе миокарда левого желудочка, указывающая на возможную раннюю систолическую дисфункцию левого желудочка, менее 2 мл/сек²/гр.

Преимуществом предлагаемого способа следует считать возможность выявления ранней миокардиальной дисфункции, при нормальных показателях фракции выброса левого желудочка, отсутствии диастолической дисфункции левого желудочка, а также простоту выполнения и возможность использовать его в качестве скринингового метода.