Способ определения кинетического состояния сердца

 

Изобретение относится к медицине, кардиологии, функциональной диагностике. У больного регистрируют грудную тетраполярную реограмму. Измеряют амплитуду Ad, отражающую максимальную скорость объемного кровотока в аорте по кривой первой производной реограммы. Рассчитывают показатель ударной кинетической энергии (УКЭ) по математической формуле. По значению определяют эукинетический, гипокинетический или гиперкинетический тип кардиогемокинетики. Способ прост в осуществлении, точен, не имеет ограничений в использовании. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно к импедансометрической инструментальной диагностике в кардиологии, и может быть использовано при обследовании здоровых и больных с различной патологией сердечно-сосудистой системы для оценки функционального кинетического состояния сердца по показателю ударной кинетической энергии, приложенной сердцем к изгоняемой левым желудочком крови.

Имеется способ определения кинетического типа кровообращения (И.А. Гундаров и соавт.//Бюл. ВКНЦ АН СССР, 1983, N2, с. 13-18) по величине сердечного индекса и показателю общего периферического сосудистого сопротивления. Однако при этом способе в тип кровообращения кинетическое состояние сердца входит как одна из составляющих тип кровообращения и, самое главное, не учитывается основной физический показатель кинетики второго закона Ньютона - скорость сердечного выброса.

Самым близким аналогом к предлагаемому является способ определения кинетической энергии (КЭСВ) по формуле КЭСВ=0,5•m•v²•10^-4, мДж, где m - масса ударного объема крови, г; v - линейная скорость кровотока в начале аорты, мл/с, (В.Л. Карпман и соавт. Кардиология, 1973, N2, с. 83 - 88).

Для осуществления этого метода и решения уравнения (формулы) необходимо определение линейной скорости сердечного выброса (скорости систолического кровотока в аорте), а также массы ударного объема крови. Сложность состоит в том, что должны быть известны ударный объем крови, ее плотность и площадь сечения аортального отверстия на уровне клапана. Последняя из неинвазивных методов более точно определяется эхокардиографически. Допплерэхокардиографическим методом можно определить пиковую линейную скорость, но она значительно повышается при клапанном стенозе аорты, а из-за трудности доступа лоцируется не у всех пациентов. Использование эхокардиографии является в сравнении с импедансометрическим методом более дорогостоящим и имеет ограничения в применении при функциональных нагрузочных стрессах.

Изобретение направлено на решение задачи: повышение точности, информативности и упрощение способа.

Поставленная задача достигается тем, что у обследуемого определяют показатель ударной кинетической энергии на основании значения амплитуды Аd (максимальной скорости изменения импеданса грудной клетки в систолу сердца) из соответственно модифицированной формулы И.A. Гундарева (Тер.архив, 1983, N4, с.26-28) при регистрации грудной тетраполярной реограммы по уравнению УКЭ=0,9•ρ•К•Q²•L•Ad²/Z²•1000•2, где УКЭ - ударная кинетическая энергия, л•Ом/с²; 0,9 - поправочный коэффициент, обусловленный особенностями наложения электродов; К - размерный коэффициент; ρ - удельное сопротивление крови, Ом•см;
Q - периметр грудной клетки на уровне IV межреберья спереди и нижних углов лопаток сзади, см;
L - межэлектродное расстояние, см;
Ad - амплитуда систолической части кривой первой производной, Ом/с;
Z - базовый импеданс, Ом;
1000 - показатель для перевода в литры;
2 - показатель расчета кинетической энергии по уравнению второго закона Ньютона (Е=m•v²/2).

При обследовании 63 здоровых лиц получены следующие данные:
1. Колебания значения УКЭ от 0,105 до 0,536 л•Ом/с²;
2. Среднее значение M±m 0,285±0,016 л•Ом/с²;
3. При интервальном распределении из M±1,96σ выделены три типа (по 1,31σ) кардиогемокинетики: эукинетический - от 0,202 до 0,368, гипокинетический - от 0,105 до 0,201 и гиперкинетический - от 0,369 до 0,536 л•Ом/с².

Предложенный способ поясняется графиком, где на фиг.1 изображена кривая первой производной грудной реограммы (дифференцированная реограмма - ДР) с обозначением на ней амплитуды максимальной скорости изгнания крови левым желудочком (Ad), a также фонокардиограмма (ФКГ) и электрокардиограмма (ЭКГ).

Способ осуществляют следующим образом. У обследуемого определяют необходимые для расчета ударного объема крови по формуле И.А. Гундарева (Тер. архив, 1983, N4, с. 26-28) параметры Q и К, накладывают электроды для регистрации грудной тетраполярной реограммы, определяют межэлектродное расстояние L, электроды соединяют со входом реоплетизмографа РПГ-02 или любого другого прибора, позволяющего проведение этой методики, включают прибор, определяют значение базового импеданса грудной клетки Z, регистрируют кривую первой производной грудной реограммы и по ней определяют значение Аd. По вышеуказанной формуле в соответствии со значениями ρ, К, Q, L, Ad и Z рассчитывают показатель УКЭ. При значениях УКЭ от 0,202 до 0,368 л•Ом/с² определяют эукинетический тип кардиогемокинетики, от 0,185 до 0,201 - гипокинетический и от 0,369 до 0,536 - гиперкинетический.

Примеры конкретного выполнения способа
Пример 1
Пациент К. , 30 лет. При клиническом, электрокардиографическом обследовании патологии сердца не установлено. Определили УКЭ в покое в положении на спине по следующей программе.

Измерили периметр грудной клетки (Z) на уровне IV межреберья спереди в см и по номограмме И.А. Гундарова в зависимости от величины Q определяют размерный коэффициент К. Наложили токовые и потенциальные электроды на шею и грудную клетку обследуемого для регистрации грудной тетраполярной реограммы (методика Кубичека). измерили расстояние между потенциальными электродами (L) в см, установили электроды для регистрации ЭКГ и при возможности микрофон на место выслушивания аорты. Включили регистратор и в режиме "Калибровка" реоплетизмографа отмечают амплитуду калибровочного сигнала на канале ДР. Реографические электроды соединили со входом реоплетизмографа, включили регистратор, в режиме "Работа" реоплетизмографа регистрируют кривые и по прибору отметили значение базового импеданса Z в омах. По кривой первой производной грудной реограммы (СДР) от нулевой линии измерили амплитуду Ad в соответствии с калибровочным сигналом. У обследуемого она составила 2,4 Ом/с (фиг. 2). При соответствующих пациенту значениях ρ=150 Ом•см, К=0,0028, Q=98 см, L= 30 см, Z=28 Ом из указанной выше формулы вычисляют УКЭ, который составляет 0,4 л•Ом/с²
УКЭ=0,9•150•0,0028•98²•30•2,4²/28²•1000•2=0,4.

Следоветельно, пациент К. имеет гиперкинетический тип кардиогемокинетики.

Пример 2
Пациент З. , 56 лет, история болезни N 376 от 12.02.95 г. Диагноз: ИБС. Передний распространенный крупноочаговый инфаркт миокарда. Острая левожелудочковая недостаточность III ст. (по Киллип).

Регистрация грудной тетраполярной реограммы и определение расчетных показателей УКЭ параметров осуществляется по программе примера 1. Значения их следующие: ρ=150 Ом•см, Q=104 см, К=0,0026, L=31,5 см, Z=18,5 Ом, Ad=0,7 Ом/с. Кривые демонстрируются на фиг.3. Из этих расчетных параметров значение УКЭ составляет 0,086 л•Ом/с²
УКЭ=0,9•150•0,0026•104²•31,5•0,7²/18,5²•1000•2=0,086.

Следовательно, пациент З. , имеет гипокинетический тип кардиогемокинетики.

Пример 3
Пациент Н. , 48 лет, история болезни N 576 от 15.04.97 г. Диагноз: ИБС. Стенокардия напряжения, II ф.кл. СН I ф.кл. (по NYHА).

Регистрация грудной тетраполярной реограммы и определение расчетных показателей параметров по программе примера 1. Значения их следующие: ρ=150 Ом•см, Q= 100 см, К=0,0027, L=30 см, Z=28 Ом, Ad=2,0 Ом/с. Кривые демонстрируются на фиг. 4. Из этих расчетных параметров значение УКЭ составляет 0,279 л•Ом/с²
УКЭ=0,9•150•0,0027•100²•30•2²/28²•1000•2=0,279.

Следовательно, пациент К. имеет эукинетический тип кардиогемокинетики.

Положительный эффект предлагаемого способа проверен сопоставлением его результатов с таковыми по значениям сердечного индекса (аналог) и показателя кинетической энергии сердечного выброса (прототип). Сопоставления проведены у 20 пациентов, находившихся на обследовании и лечении в кардиологическом отделении клинической больницы N 4 г.Перми. Для расчета КЭСВ диаметр аорты на уровне клапанов определялся эхокардиографически в "М"-модальном режиме на аппарате "Sigma-44", ударный объем - полиреокардиографически (методика И.A. Гундарова и соавт. //Тер. архив, 1983, N 4, с.26-28). Результаты представлены в таблице.

Корреляционные взаимоотношения способов были следующие. Между прототипом (СИ) и аналогом (КЭСВ) установлена средняя корреляционная связь (r=0,56), как и между прототипом и предлагаемым способом (УКЭ), r=0,58. Самая высокая (сильная) корреляционная связь (r=0,70) установлена между аналогом (КЭСВ) и предлагаемым способом (УКЭ). Существенно то, что для вычисления КЭСВ кроме величины ударного объема крови необходимо определять диаметр аорты и это представляет определенные сложности в сравнении с предлагаемым импедансометрическим способом, при котором для определения УКЭ методом грудной тетраполярной реографии определяются лишь показатели Аd и Z.

Таким образом, предлагаемый способ определения кинетического состояния сердца является достаточно точным и самое главное простым в осуществлении и не имеющим ограничений. Способ может быть рекомендован для широкого использования в практике инструментального исследования функционирования сердца.

Формула изобретения

Способ определения кинетического состояния сердца, включающий регистрацию грудной тетраполярной реограммы, отличающийся тем, что по кривой первой производной реограммы измеряют амплитуду Аd, отражающую максимальную скорость объемного кровотока в аорте и рассчитывают показатель ударной кинетической энергии (УКЭ) в л•Ом/с² по формуле:
УКЭ= 0,9•К•ρ•Q²•L•Ad²/Z²•1000•2,
где 0,9 - поправочный коэффициент, обусловленный особенностями наложения электродов;
К - размерный коэффициент, определяемый по номограмме И. А. Гундарова;
ρ - удельное сопротивление крови, Ом•см;
Q - периметр грудной клетки на уровне IV межреберья спереди и нижних углов лопаток сзади, см;
L - межэлектродное расстояние, см;
Ad - амплитуда систолической части кривой первой производной реограммы, Ом/с;
Z - базовый импенданс, Ом;
1000 - показатель для перевода в литры;
2 - показатель расчета кинетической энергии по уравнению второго закона Ньютона (Е= m v²/2),
и при значениях УКЭ от 0,202 до 0,368 л•Ом/с² определяют эукинетический тип кардиогемокинетики; от 0,185 до 0,201 л•Ом/с² - гипокинетический тип кардиогемокинетики и от 0,369 до 0,536 л•Ом/с² - гиперкинетический тип кардиогемокинетики.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5