Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных "областях интереса"



Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных областях интереса
Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных областях интереса
Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных областях интереса
Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных областях интереса
Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных областях интереса
Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных областях интереса
Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных областях интереса

 


Владельцы патента RU 2532524:

Федеральное государственное бюджетное учреждение Российский научный центр хирургии им. академика Б.В. Петровского Российской академии медицинских наук (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к функциональной диагностике, и может быть использовано при оценке состояния микроциркуляции крови в конечностях пациента путем определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики. Для этого в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном, к которому крепят два шприца. Один шприц содержит индикатор, объем которого не должен превышать 0,3-0,5 мл, а другой - физиологический раствор. Сразу после введения индикатора в катетер, его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца. Регистрируют излучение гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время». Нормируют зависимости «радиоактивность-время» на площадь избранных «областей интереса» y1(t)/S1, y2(t)/S2 с построением исходных кривых «радиоактивность-время» y1(t), y2(t), которые аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t) в виде параметрической кривой ψ[α1(t), α2(t)], на которой выбирается прямолинейный участок между точками t1 и t2 для дальнейшей линейной аппроксимации, которая проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой линией y=kx+b. При этом y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса», x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса», k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс, b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y. Искомое соотношение D определяется как

где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й «области интереса»,Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса». Способ обеспечивает своевременную и точную диагностику патологии конечности за счет определения объемного кровотока в области интереса исследуемой конечности относительно этого показателя в контрлатеральной конечности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике состояния микроциркуляции крови в конечностях пациента радиоизотопным методом.

В настоящее время клиника испытывает необходимость определения величин кровотока в органах или тканях. Решению этого вопроса посвящены работы многих исследователей: Meier P. and Zierler K.L. (1954), В.Л. Фролов с соавт.(1980), Todo Y. et al. (1986), Parkin A. et al. (1986), Peters A. et al. (1987) и др. Однако предпосылки, представленные в работах этих авторов, а именно: необходимость мгновенной или "болюсной" инъекции индикатора в кровеносное русло (Newman E.V. et al. - 1951), быстрота его смешивания с кровью (Todo Y. et al. - 1986, Parkin A. et al. - 1986, Peters A. et al. 1987 и др.), трудности работы с коррекцией рециркуляции индикатора (Meier P. and Zierler K.L. - 1954) не удовлетворяют требованиям современной клиники.

Основы вычисления объемного кровотока в конечностях пациента радиоизотопным методом заложены Stewart G.N. в конце XIX и начале XX века (The pulmonary circulation time, the quantity of blood in the lungs and the output of the heart. - Am. J. Physiol., 1921, v.58, p.20-44). В частности, объемный кровоток Q вычисляется по формуле:

Q=V/MTT,

где V - объем крови в "области интереса"; МТТ - среднее время движения индикатора в пределах избранной области органа или ткани.

Однако, при отсутствии возможности измерений объема циркулирующей крови абсолютные значения кровотока в мл/мин получить невозможно.

Известен также способ исследования кровотока венозного русла нижних конечностей с вычислением линейной скорости и его процентного соотношения в избранных ROIs (Патент RU 2110210 C1, 1998).

Однако в этом способе исследования выполнены с использованием анализа распределения в русле легочной артерии 99mTc-макроагрегатов альбумина сыворотки человека. Иными словами, дается информация не о величинах движения крови в зоне интереса, так как о перемещении крови в каком-либо участке сосудистого русла можно судить только на основании анализа ее динамики, т.е. регистрировать, например, зависимость изменений скорости счета или плоскостные характеристики крови во времени.

Наиболее близким способом по совокупности признаков к заявляемому объекту является способ анализа кровотока в конечностях радионуклидным методом, предусматривающий внутривенное введение радионуклида (индикатора) с регистрацией излучения гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время» и вычислением искомого соотношения (патент US 0655432, 2005), который был выбран нами в качестве прототипа.

Существенным недостатком в этом способе является недоучет индикатора, находящегося в ROI, а также индикатора, уходящего из нее (ROI) в то же самое время, что снижает точность способа. Дело в том, что необходимо учитывать как индикатор, находящийся в данный момент в «поле зрения» детектора, так и индикатор, проходящий в «поле зрения» детектора по артериальной системе и уходящий из него - по венозной системе.

Целью изобретения является повышение точности измерений. Она достигается тем, что в способе определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики предусматривается внутривенное введение радионуклида (индикатора) с регистрацией излучения гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время» и вычислением искомого соотношения, пациенту перед началом исследования в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном, к которому крепят два шприца, один из которых содержит искомый индикатор, объем которого не должен превышать 0,3-0,5 мл, а другой - физиологический раствор; сразу после введения индикатора в катетер, его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца, а зависимости «радиоактивность-время» нормируются на площадь избранных «областей интереса» y1(t)/S1, y2(t)/S2 с построением исходных кривых «радиоактивность-время» y1(t), y2(t), которые аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t) в виде параметрической кривой ψ[α1(t), α2(t)], на которой выбирается прямолинейный участок между точками t1 и t2, для дальнейшей линейной аппроксимации, которая проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой

y=kx+b,

где y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса»,

x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса»,

k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс,

b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y,

а искомое соотношение определяется как

где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й области интереса»,

Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса».

Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или в парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики предусматривает проведение следующих последовательных операций:

1) пациенту в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном (браунюлю), к которому крепят два шприца, один из которых содержит искомый индикатор (его объем не должен превышать 0,3-0,5 мл), а другой - физиологический раствор. До фиксации шприца с индикатором к катетеру его помещают в защитный кожух, обеспечивающий во время манипуляций с ним существенное снижение облучения медицинского персонала. Сразу по окончании введения индикатора в катетер его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца, что формирует «болюсное», т.е. компактное продвижение индикатора до избранной «области интереса»;

исходная информация (рис.1) - кривые "радиоактивность-время" y1(t), y2(t), полученные из "областей интереса" над стопами правой и левой нижних конечностей. Иными словами, кривые «радиоактивность-время» нормируются на площадь избранных «областей интереса» y1(t)/S1. y2(t)/S2 с получением кривых φ1(t) и φ2(t);

2) исходные кривые «радиоактивность-время» y1(t) и y2(t) аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t);

3) вновь полученная графическая информация [α1(t), α2(t)] представляется в виде параметрической кривой, под которой понимается функция ψ[α1(t), α2(t)]. Иными словами (рис.2) - на параметрической кривой выбирают прямолинейный участок, между точками t1 и t2, для дальнейшей линейной аппроксимации.

Линейная аппроксимация проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой линией: на (рис.3) представлен график прямой линии, аппроксимирующей участок параметрической кривой - y=kx+b, где

y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса»,

x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса»,

k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс,

b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y.

Искомое соотношение определяется как

где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й «области интереса»,

Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса».

Этот алгоритм работает в том случае, если 1-я «область интереса» принята за область, с которой сравнивают искомую «область интереса».

Если за такую область принята 2-я «область интереса», то D=(1-k)·100%, где k=Q1/Q2.

Таким образом, измеряемая величина D - процент отличия объемного кровотока в стопе или голени исследуемой конечности относительно величины данного показателя в соответствующем сегменте контрлатеральной конечности.

Далее (рис.4) представлен алгоритм величин соотношения объемных кровотоков в парных органах или парных "областях интереса".

Клиническое использование способа оценки кровоснабжения в парных органах или парных "областях интереса".

1. На основе представленной методологии в представленных здесь конечностях формируется кривая зависимости "радиоактивность-время".

2. Анализ кривой обеспечивает определение объемного кровотока в области интереса исследуемой конечности относительно этого показателя в контрлатеральной конечности.

3. Сопоставление амплитуд конечной части кривых "радиоактивность-время", находящихся в состоянии равновесия, создает условия вычисления относительных объемов крови;

4. Получаемые величины кровоснабжения в сегменте исследуемой конечности оцениваются в процентах по отношению к подобного рода показателям в контрлатеральной конечности.

В качестве примера представлено обследование больного Л-в, 56 лет, страдающего критической ишемией левой стопы (рис.5).

В статической форме сцинтиграммы хорошо видны правая (п) и левая (л) ноги больного. В динамической форме (внизу и слева) ноги представлены в виде ежесекундных изображений: в течение первых 16 секунд видны лишь "намеки на присутствие" правой ноги.

Соответственно, подобного рода информация свидетельствует о наличии выраженной воспалительной реакции в левой ноге. Причем, эта реакция сосредоточена, в основном, в левой стопе: вблизи ее пальцев находится круглый участок белого цвета (стрелка), фиксирующий язву.

Естественно, при анализе кривых "радиоактивность-время" кривая левой стопы существенно более выражена в сравнении с аналогичным участком правой стопы: величина кровотока в левой стопе (л) преобладала над соответствующим кровотоком в правой стопе на 319% (в 3,2 раза), а объем крови - на 150% или в 1.5 раза.

Литература.

1. Meier P. and Zierler K.L. On the theory of the indicator-dilution method for measurement of blood flow and volume. J. Appl. Physiol., 1954, v.6, p.731.

2. Parkin A., Robinson P.G., Wiggins P.A., Levenson S.H., Salter C.P., Mattehews I.F., Ware F.M. The measurement of limb blood flow using technetium-labelled red cells. Br. J. Radiol., 1986, v.59, p.493-407.

3. Peters A.M., Brown J., Hartnell G.G., Myers M.J., Haskel C, Lavender J.P. Non-invasive measurement of renal blood flow with 99m-Tc-DTPA: comparison with radioabelled microsheres. Cardiovasc. Res., 1987, v.21, p.830-834.

4. Todo Y., Tanimoto M., Yamamoto Т., Iwasaki T. Radionuclide assessment of peripheral hemodynamics: a new technique for measurement of forearm blood volume and flow. J. Nucl. Med., 1986, v.27, p.192-197.

5. Фролов B.K., Коптев И.В. Радионуклидные измерения величины объемного кровотока в голенях. Мед. радиология, 1980, №1, стр.24-28.

1. Способ определения соотношения между объемными кровотоками в парных органах или парных «областях интереса» методом радионуклидной диагностики, предусматривающий внутривенное введение радионуклида (индикатора) с регистрацией излучения гамма-камерой с построением зависимости «радиоактивность-время» и вычислением искомого соотношения, отличающийся тем, что пациенту перед началом исследования в локтевую или иную вену предплечья устанавливают микрокатетер с двухходовым краном, к которому крепят два шприца, один из которых содержит искомый индикатор, объем которого не должен превышать 0,3-0,5 мл, а другой - физиологический раствор; сразу после введения индикатора в катетер, его «проталкивают» далее физиологическим раствором из второго шприца, а зависимости «радиоактивность-время» нормируются на площадь избранных «областей интереса» у1(t)/S1, y2(t)/S2 с построением исходных кривых «радиоактивность-время» y1(t), y2(t), которые аппроксимируются ортогональными полиномами α1(t), α2(t) в виде параметрической кривой Ψ[α1(t), α2(t)], на которой выбирается прямолинейный участок между точками t1 и t2, для дальнейшей линейной аппроксимации, которая проводится методом наименьших квадратов и представляется прямой линией
y=kx+b,
где y - аппроксимированная радиоактивность в 1-й «области интереса»,
x - аппроксимированная радиоактивность во 2-й «области интереса»,
k=tgα, где α - угол наклона прямой линии к оси абсцисс,
b - отрезок на оси y от начала системы координат до точки пересечения прямой с осью y,
а искомое соотношение D определяется как

где Q1 - объемный кровоток (мл/мин) в 1-й «области интереса»,
Q2 - объемный кровоток (мл/мин) во 2-й «области интереса»,

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что шприц, содержащий радионуклид, находится в защитном кожухе.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, фармации и фармакологии. Предложено применение бромида 1-(β-фенилэтил)-4-амино-1,2,4-триазолия (Гипертрил) как активной основы лекарственных средств для коррекции нарушений функционирования нитроксидергической системы органов-мишеней при гомоцистеинемии и острых нарушениях мозгового кровообращения.

Изобретение относятся к спортивной медицине и может быть использовано для повышения работоспособности спортсменов. Для этого принимают галогенсодержащую гидрокарбонатно-хлоридную натриевую, щелочную, борную, с повышенным содержанием магния, йода и фтора природную минеральную воду «Лазаревская целебная» скважины №11-М месторождения «Солоники» и скважины №84-М Волконского месторождения курорта Сочи по следующей схеме: первый курс включает прием за 20-25 минут до еды мелкими глотками 6 раз в день, по 180-200 мл при температуре 23-24°C в течение 30 дней, ежедневно, с последующим перерывом 1-2 дня и повторением курса приема этой же минеральной воды за 15-20 минут до еды мелкими глотками 8 раз в день, по 150-170 мл при температуре 23-24°C в течение 30-35 дней.

Изобретение относится к экспериментальной биологии, медицине и может быть использовано для изучения вопросов профилактики кардиопатии. Для этого в первый день эксперимента моделируют кардиопатию однократным подкожным введением крысам равнодолевой смеси нативного яичного альбумина и полного адъюванта Фрейнда.

Группа изобретений относится к медицине и касается фармацевтической композиции для стимуляции роста и репродукции клеток у человека и других животных, содержащей подходящие фармацевтические наполнители и также содержащей конъюгат пролекарства человеческого гормона роста, содержащий полиэтиленгликоль.
Изобретение относится к медицине, а именно к токсикологии, и касается профилактики вредных эффектов наносеребра в группах риска, охватывающих лиц, которые подвергаются воздействию этого наноматериала в условиях его производства и применения.

Настоящее изобретение относится к использованию эналаприлата, водорастворимого вещества на основе дипептида [L-аланил]-[L-пролин], в области медицины. Предложно применение эналаприлата в качестве средства для ингибирования образования цинк-зависимых димеров бета-амилоида.

Изобретение относится к новому производному N-ацилантраниловой кислоты, представленному следующей общей формулой 1, или к его фармацевтически приемлемой соли, в которой R1, R2, R3, Х1, X2, X3, X4 и А определены в формуле изобретения.
Изобретение относится к нутритивной терапии и предназначено для лечения и/или предупреждения нарушения функции отсроченного припоминания у субъекта, который имеет 24-26 баллов по краткой шкале оценки психического статуса (MMSE).
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использовано при лечении больных с синдромом внутрипеченочной портальной гипертензии. Для этого посредством лапароцентеза осуществляют удаление асцитической жидкости с ее последующим концентрированием и фильтрацией с помощью гемодиализного фильтра и плазмофильтра.
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использовано для лечения ран мягких тканей различной этиологии. Для этого назначают прием биологически активной добавки «Лавиокард+» перорально по 1 капсуле 2 раза в день во время еды в течение 21 дня.

Изобретение относится к молекулярной визуализации. Система визуализации содержит источник излучения, которое пересекает область обследования, детектор излучения и формирования сигнала, характеризующего энергию обнаруженного излучения, селектор данных, который выполняет дискриминацию сигнала по энергии на основании относящихся к энергетическим спектрам установочных параметров, соответствующих первой и второй спектральным характеристикам контрастного вещества, введенного в субъект, и блок реконструкции сигнала на основании первой и второй спектральных характеристик и формирования данных объемного изображения, характеризующих мишень.

Изобретение относится к области фармацевтической химии, в частности к способу получения реагента для приготовления радиофармпрепарата на основе меченного технецием-99м ципрофлоксацина.

Изобретение относится к способу получения активной фармацевтической субстанции для синтеза препаратов галлия-68, применяемых в позитронно-эмиссионной томографии.

Изобретение относится к области фармацевтической химии, в частности, к способам получения реагентов для приготовления радиофармпрепаратов, применяемых для диагностики бактериальных воспалений.
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии и хирургии, и может быть использовано при хирургическом лечении дифференцированного рака щитовидной железы в сочетании с аутоиммунным тиреоидитом с узлообразованием.

Изобретение относится к способу маркировки парных спиральных филаментов (PHF), включающему взаимодействие PHF с соединением и детектирование присутствия указанного соединения, где соединение имеет формулу , в которой -R- означает , -Q- выбран из: -NHC(O)-, -N=N-, -CH=CH-; -P выбран из: ; -T выбран из: ; X представляет собой N или CH; -W1-6, -G1-4, -Р1-5 являются такими, как указано в формуле изобретения.

Изобретение относится к медицине, кардиологии, радионуклидной диагностике миокардита. Выполняют однофотонную эмиссионную компьютерную томографию через 18-20 часов после внутривенного введения радиофармпрепарата - 20 мКи 99mТс-пирофосфата, с последующим внутривенным введением 10 мКи 99mТс-технетрила и проведением перфузионной однофотонной эмиссионной компьютерной томографии сердца.

Изобретение относится к медицине, лучевой диагностике и может быть использовано для оценки повреждений внутренних органов детей, перенесших тяжелую травму. Вначале проводят сканирование отдела голова-шея по методике высокого разрешения, руки вдоль туловища.
Изобретение относится к медицине, неотложной сосудистой хирургии, радионуклидной диагностике с оценкой кровоснабжения мягких тканей, степени ишемии, выявлением зон асептического мышечного некроза (АМН) у пациентов с острым тромбозом магистральных артерий нижних конечностей.
Изобретение относится к способу генерации радиоизотопов, которые используются в ядерной медицине для приготовления фармпрепаратов, вводимых в пациентов. Заявленный способ включает облучение мишени пучком тормозного излучения и извлечение из мишени образовавшихся радионуклидов методами радиохимии.
Изобретение относится к медицине, а именно к рентгеноэндоваскулярной хирургии. На первом этапе выполняют пункцию правой бедренной артерии, либо правой лучевой артерии по Сельдингеру, катетеризацию устье целевой почечной артерии ангиографическим катетером Jadkins right 5F или 6F.
Наверх