Способ исследования вегетативной регуляции микроциркуляторного русла у новорожденных детей

Изобретение относится к медицине, а именно к сосудистой диагностике, и может быть использовано при исследовании вегетативной регуляции микроциркуляторного русла у новорожденных детей. Для этого осуществляют регистрацию скоростных показателей микроциркуляции (ПМ) крови в покое методом лазерной доплеровской флоуметрии с последующей регистрацией ПМ при проведении термопробы. Термопроба заключается в локальном нагреве кожи до температуры 37°С и расчете средних значений ПМ. При этом осуществляют анализ полученного временного ряда методом непрерывного вейвлет-преобразования, при этом определяются значения модулей вейвлет-коэффициентов (ВК) и сравниваются средние значения ПМ и значения ВК в исходном состоянии и при проведении термопробы. В зависимости от характера изменения этих показателей выделяют следующие типы реакций: гипореактивность; открытие сфинктеров артериол без изменения их автоматии и тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы (СО ВНС); открытие сфинктеров артериол со снижением их автоматии и тонуса СО ВНС; уменьшение автоматии со снижением тонуса СО ВНС, что отражает разнонаправленные процессы регуляции микроциркуляторного русла новорожденных детей при меняющихся температурных условиях внешней среды. Заявленный способ позволяет повысить информативность диагностики состояния вегетативной регуляции микроциркуляторного русла у новорожденных детей. 3 табл.

 

Изобретение относится к медицине, а точнее к неонатологии.

Одним из неинвазивных методов оценки скорости микроциркуляции во времени является лазерная доплеровская флоуметрия (ЛДФ). Принцип метода основан на использовании доплеровского эффекта лазера и состоит в изменении длины волны лазерного излучения, которое возникает в результате отражения от движущихся эритроцитов [1-4]. Это дает возможность проводить измерение величины перфузии тканей кровью, то есть потока эритроцитов в единицу времени через единицу объема ткани (измерение осуществляется примерно в 1-1,5 мм³ ткани). Изменения интенсивности кровотока обусловлены различными колебательными процессами в системе микродиркуляции и различными ее расстройствами, связанными как с нервной, так и гуморальной регуляцией состояния артериол, венул и капилляров [2].

Можно выделить три подхода к оценке ЛДФ. В основу первого положены статистические показатели [1, 4], в основу второго - анализ трендов [3], в основу третьего - спектральные оценки в основном с использованием преобразования Фурье [5].

К преимуществу статистических оценок можно отнести необходимость относительно короткой записи, устойчивость к артефактам. Недостатком подобных методик является усреднение полученных результатов на всем исследуемом отрезке времени.

При анализе трендов, используемых, как правило, при оценивании функциональных проб, анализируется угол наклона тренда, длительность изменения кровотока. К недостаткам этих методов следует отнести трудности в оценке волновой структуры ЛДФ, что в конечном итоге не позволяет определить изменение периодической активности сфинктеров микроциркуляторного русла, расположенных в артериолах и прекапиллярах.

Применение спектральных методов, в частности преобразование Фурье, как в варианте быстрого преобразования Фурье (БПФ), так и в оконном преобразовании Фурье дает усредненную картину по всему времени исследуемого сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому нами методу является оконное (коротковременное) преобразование Фурье. Но оконное преобразование Фурье имеет одно и то же разрешение по времени и частоте для всех точек плоскости преобразования (Н.М.Астафьева Успехи физических наук. Т.166, №11, 1996 г, с.1145-1170, с.1150), что делает этот метод математического анализа малоинформативным для изучения временной динамики скоростных показателей микроциркуляции при переходных процессах и, следовательно, при изучении вегетативных влияний на микроциркуляторное русло новорожденных детей.

Задачей настоящего изобретения является улучшение диагностики состояния вегетативной регуляции микроциркуляторного русла у новорожденных детей.

Техническим результатом является повышение информативной способности диагностики состояния вегетативной регуляции микроциркуляторного русла у новорожденных детей.

Технический результат решается тем, что в способе исследования вегетативной регуляции микроциркуляторного русла осуществляют регистрацию скоростных показателей микроциркуляции крови в покое методом лазерной доплеровской флоуметрии и при проведении термообработки, заключающейся в локальном нагреве кожи до температуры 37°С в течение 1 минуты, проводят расчет средних значений показателя микроциркуляции по полученному временному ряду, согласно изобретению проводят обработку полученного временного ряда методом непрерывного вейвлетного преобразования:

где W(a,b) - коэффициент вейвлетного преобразования;

f(t) - анализируемая функция: лазерная доплеровская флоуграмма;

ψ((t-b)/a) - анализирующий вейвлет;

определяют значения модулей вейвлет-коэффициентов, средние значения скоростных показателей микроциркуляции и значения модулей вейвлет-коэффициентов в исходном состоянии и при термообработке сравнивают с использованием t-критерия Стьюдента в случае нормального распределения коэффициентов вейвлетного преобразования или критерия Манна-Уитни в случае, если распределение отлично от нормального, при этом

отсутствие различий между средними значениями скоростных показателей микроциркуляции и значениями модулей вейвлет-коэффициентов в покое и при проведении термопробы оцениваются как гипореактивность;

уменьшение средних значений скоростных показателей микроциркуляции при проведении термопробы без уменьшения значения модулей вейвлет-коэффициентов оценивают как открытие сфинктеров артериол без изменения их автоматии и тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы;

уменьшение средних значений скоростных показателей микроциркуляции при проведении термопробы с уменьшением значения модулей вейвлет-коэффициентов оценивают как открытие сфинктеров артериол со снижением их автоматии и тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы;

отсутствие уменьшения средних значений скоростных показателей микроциркуляции при проведении термопробы с уменьшением значения модулей вейвлет-коэффициентов оценивают как снижение автоматии и тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, что отражает разнонаправленные процессы регуляции микроциркуляторного русла новорожденных детей при меняющихся температурных условиях внешней среды.

Эти типы реагирования отражают разнонаправленные процессы регуляции микроциркуляторного русла новорожденных детей при меняющихся температурных условиях внешней среды.

Клинический пример.

ЛДФ новорожденных регистрировалась с использованием прибора лазерной доплеровской флоуметрии «ЛАКК-01» производства НПО «Лазма». Лазерная доплеровская флоуграмма регистрировалась всегда с правой височной области головы ребенка, длительность записи в исходном состоянии составляла 2 минуты (более 1000 точек отсчета).

На первом этапе исследования осуществлялась запись параметров капиллярного кровотока новорожденного в состоянии относительного покоя. Затем проводилась термопроба, заключающаяся в нагреве термоэлементом (t=37,5°С) прибора «ЛАКК-01» исследуемого участка кожи наряду с непрерывной регистрацией показателя микроциркуляции. Длительность безартефактной записи составляла не менее 1 минуты (более 500 точек отсчета). Исследование проводилось на 2-3 и 4-5 сутки жизни ребенка.

Интегральным показателем капиллярного кровотока в данном исследовании служил показатель микроциркуляции, который линейно связан со скоростью потока эритроцитов, их количеством и числом функционирующих микрососудов в объеме ткани (1).

где V_er - скорость движения эритроцитов; N_k - плотность функционирующих капилляров; Ht - капиллярный гематокрит.

Способ исследования, заключающийся в регистрации методом лазерной доплеровской флоуметрии скоростных показателей микроциркуляции, отличающийся тем, что после записи в состоянии покоя проводится термопроба на 2-3 и на 4-5 сутки жизни новорожденного. Рассчитываются значения среднего (М), ошибки среднего (m), среднеквадратического отклонения (SD) временных рядов. Кроме того, при помощи специальных программных продуктов проводился вейвлет-анализ записи, при этом рассчитывались средние значения модуля вейвлет-коэффициентов (WM).

Ребенок О. от 1-й беременности, в антенатальном периоде перенес хроническую внутриутробную гипоксию, рожден в результате кесарева сечения (роженица находилась под эпидуральным наркозом). Данные на 2-е сутки жизни: исходное состояние M=51,28±0,54; SD=12; WM=14,44±1,12; при проведении термопробы: М=49,05±0,36 (р≪0,05); SD=10; WM=13,89±2,56 (p>0,05). Таким образом, эти данные интерпретируются как открытие сфинктеров без изменения их автоматии и тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы. На 5-е сутки жизни получены следующие результаты: исходное состояние М=61,89±0,47; SD=14; WM=21,56±1,81; при проведении термопробы: М=52,10±0,59(р≪0,05); SD=13; WM=16,91±1,69 (p<0,05). To есть имеет место открытие сфинктеров со снижением автоматии и тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Результаты, полученные при исследовании с использованием предложенной методики групп новорожденных детей, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию и появившихся на свет как через естественные родовые пути, так и в ходе операции кесарева сечения (роженицы под эпидуральной анестезией), представлены в таблицах 1, 2, 3:

1 - таблица средних значений показателей микроциркуляции (ПМ) новорожденных детей, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию (М±m).

2 - таблица значений SD (σ) показателя микроциркуляции (ПМ) новорожденных детей, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию (М±m).

3 - таблица средних значений модулей коэффициентов вейвлет-преобразования кривой лазерной доплеровской флоуметрии новорожденных детей, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию (М±m).

Как видно из данных, представленных в таблицах, для детей, появившихся на свет через естественные родовые пути, на 2-3 сутки жизни наблюдается при проведении термопробы как расширение просвета сосудов (открытие сфинктеров), так и изменении их автоматии. Подобного эффекта не наблюдается у детей, появившихся на свет в результате операции кесарева сечения.

Табл.1 Способ исследования вегетативной регуляции.
Дни исследования	Исследуемые группы
	Дети, рожденные через естественные родовые пути (n=34)	Дети, рожденные путем кесарева сечения (n=11)
Исходная запись (у.е.)	Термопроба (у.е.)	Исходная запись (у.е.)	Термопроба (у.е.)
2-3 сутки жизни	59,51±3,31	50,86±3,01**	56,37±5,04	51,03±4,46
4-5 сутки жизни	71,55±3,22	61,07±3,39*	77,04±5,35	65,96±5,39*
Примечания: * р<0,05, ** р<0,01 - различие с исходной записью, n - количество детей.
Табл.2
Дни исследования	Исследуемые группы
	Дети, рожденные через естественные родовые пути (n=34)	Дети, рожденные путем кесарева сечения (n=11)
Исходная запись (у.е.)	Термопроба (у.е.)	Исходная запись (у.е.)	Термопроба (у.е.)
2-3 сутки жизни	11,14±0,97	6,18±0,79**	15,15±1,87	8,15±2,23*
4-5 сутки жизни	14,98±0,91	8,42±1,56**	15,10±1,48	7,81±1,59*
Примечание: * р<0,05 ** р<0,01 - различие с исходной записью, n - количество детей.
Табл.3
Дни исследования	Исследуемые группы
	Дети, рожденные через естественные родовые пути (n=34)	Дети, рожденные путем кесарева сечения (n=11)
Исходная запись (у.е.)	Термопроба (у.е.)	Исходная запись (у.е.)	Термопроба (у.е.)
2-3 сутки жизни	13,59±1,51	8,99±0,71*	12,88±1,32	14,72±3,01
4-5 сутки жизни	11,06±0,91	13,11±2,67	13,37±1,56	11,19±1,08
Примечание:* р<0,05, n - количество детей.

Источники информации

1. Балаболкин М.И. Использование лазерного доплеровского расходомера в целях ранней диагностики диабетических микроангиопатий / М.И.Балаболкин, Г.Г.Мамаева, Е.А.Трошина // Проблемы эндокринологии. - №6. 1994 - С.19-20.

2. First International Scientific Teleconference "New Technology in Medicine" В.В.Сидоров, А.И.Крупаткин Диагностические возможности метода лазерной доплеровской флоуметрии // с.95-96.

3. Возможность неинвазивного и интраоперационного использования лазерной доплеровской флоуметрии у больных с критической ишемией нижних конечностей // Буров Ю.А., Микульская Е.Г., Михайлов Б.И., Москаленко А.Н. Методология флоуметрии, 1997 г., стр.81-92.

4. Применение лазерной флоуметрии и дуплексного сканирования в исследовании кожного кровообращения. С.В.Филин, В.Г.Лелюк, Н.М.Надежина // Методология флоуметрии, Выпуск 4, 2000 г., стр.41-63.

5. Прогнозирование риска ишемии левой половины ободочной кишки при реконструкции брюшной аорты и ее ветвей // Ю.И.Казаков, В.В.Бобков Методология флоуметрии, 1999 г., стр.109-121.

Способ исследования вегетативной регуляции микроциркуляторного русла у новорожденных детей, заключающийся в том, что осуществляют регистрацию скоростных показателей микроциркуляции крови в покое методом лазерной доплеровской флоуметрии, и при проведении термопробы, заключающейся в локальном нагреве кожи до температуры 37°С в течение 1 мин, проводят расчет средних значений скоростных показателей микроциркуляции по полученному временному ряду, отличающийся тем, что проводят обработку полученного временного ряда методом непрерывного вейвлетного преобразования

где W(a,b) - коэффициент вейвлетного преобразования;

f(t) - анализируемая функция лазерная доплеровская флоуграмма;

ψ((t-b)/a) - анализирующий вейвлет,

определяют значения модулей вейвлет коэффициентов, средние значения скоростных показателей микроциркуляции и значения модулей вейвлет коэффициентов в исходном состоянии и при термообработке сравнивают с использованием t-критерия Стьюдента в случае нормального распределения коэффициентов вейвлетного преобразования, или критерия Манна-Уитни в случае если распределение отлично от нормального, при этом

отсутствие различий между средними значениями скоростных показателей микроциркуляции и значениями модулей вейвлет-коэффициентов в покое и при проведении термопробы оцениваются как гипореактивность;

уменьшение средних значений скоростных показателей микроциркуляции при проведении термопробы без уменьшения значения модулей вейвлет-коэффициентов оценивают как открытие сфинктеров артериол без изменения их автоматии и тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы;

уменьшение средних значений скоростных показателей микроциркуляции при проведении термопробы с уменьшением значения модулей вейвлет-коэффициентов оценивают как открытие сфинктеров артериол со снижением их автоматии и тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы;

отсутствие уменьшения средних значений скоростных показателей микроциркуляции при проведении термопробы с уменьшением значения модулей вейвлет-коэффициентов оценивают как снижение автоматии и тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, что отражает разнонаправленные процессы регуляции микроциркуляторного русла новорожденных детей, при меняющихся температурных условиях внешней среды.