Способ оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы ребенка в процессе его роста на ранних этапах развития патологии

Изобретение относится к медицине, функциональной диагностике внутренних болезней. Определяют показатели сердечно-сосудистой системы: скорость распространения пульсовой волны в аорте (СРПВ, м/с), центральное давление на аорте (ЦАД, мм рт.ст.), пульсовое давление (ПАД, мм рт.ст.), среднее давление (СрАД, мм рт.ст.) и индекс аугментации (ИА, %). Полученные результаты оценивают по центильным таблицам и относительно медианы показателей артериографии. При значении хотя бы одного из показателей СРПВ, ЦАД, ПАД и СрАД выше 90-го перцентиля и индекса аугментации ниже 10-го перцентиля оценивают как патологию. При значениях каждого из показателей СРПВ, ЦАД, ПАД и СрАД в диапазоне от медианы до 90-го перцентиля и ИА - от медианы до 10-го перцентиля оценивают как группу риска по развитию гемодинамических нарушений. Способ оценки позволяет выявить начало патологического процесса и наиболее объективно оценить состояние эндотелиальной функции и гемодинамические параметры у ребенка на доклинических этапах. 5 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к медицине, функциональной диагностике внутренних болезней и может быть использовано в педиатрии, кардиологии, пульмонологии, неврологии, эндокринологии для установления кардиоваскулярного риска.

До недавнего времени единственным прижизненным методом изучения жесткости артерий считалась инвазивная артериография, когда колебания стенок артерий регистрировались с помощью чувствительного датчика, введенного непосредственно в сосуд.

Известен способ оценки эндотелиальной функции пациента молодого возраста, согласно которому определяют: концентрацию эндотелина-1 в утренние часы в плазме крови (КЕт-1); суммарную концентрацию базального уровня стабильных метаболитов оксида азота - нитритов и нитратов, определяемую в плазме крови в утренние часы, отношение вышеназванных концентраций; величину эндотелий зависимой вазодилатации (ЭЗВД), полученную с использованием ультразвукового высокочастотного воздействия на частотах от 7 МГц до 12 МГц. О нормальной эндотелиальной функции пациента судят при значениях вышеуказанных параметров, лежащих в диапазонах: КЕт-1=0,05-0,34 моль/мл, KNO=17-25 мкмоль/дл, КЕт-1/KNO<0,02, ЭЗВД=(d1-d)/d=3-16%, где d1 - диаметр плечевой артерии при реактивной гиперемии, d - диаметр плечевой артерии в покое (Патент РФ №2321862). Недостаток этого способа в инвазивности и сложности применения в детском возрасте.

Известен способ оценки эндотелиальной функции сосудов (патент US №6654628, опубл. 25.11.2003 г. «Methods to assess vascular endothelial function»), при котором используют фазовую контрастную магнитно-резонансную ангиографию для определения стрессового состояния стенки сосуда до, во время и после артериальной окклюзии.

Этот способ из-за использования оборудования, не всегда имеющегося в распоряжении врача, сдерживает его применение в реальной практической медицине для исследования эндотелиальной функции.

Известен способ калибровочного измерения сосудов и эндотелия после реактивной гиперемии (патент US №6152881, опубл. 28.11.2000 г. «Calibrated measurement of blood vessels and endothelium after reactive hyperemia and method therefor»), основанный на калибровании давления в окклюзирующей манжете и определении пульсового объема кровотока в исследуемом сосуде для каждого калибровочного цикла, пикового значения объема крови для оценки нормального состояния сосуда и эндотелия. Калибровочная система для характеристики кровотока включает электронные компьютеризированные и пневматические системы, управляющие манжеткой. Способ технически не прост в исполнении, требует специфического оборудования и не адаптирован в отношении детей.

Известен способ неинвазивного определения сосудистой эндотелиальной дисфункции с использованием ультразвука (патент US №7025726, опубл. 11.04.2006 г. «Detection of endothelial dysfunction by ultrasonic imaging») путем наблюдения за микропузырьками, которые сохраняются в сосуде после их инъекции. Недостаток метода - не адаптирован в детском возрасте.

Известен способ определения артериальной ригидности, включающий автоматическое определение параметров жесткости аорты, а именно СРПВ, ИА, систолического и диастолического кровяного давления в состоянии покоя с последующей оценкой показателей и заключением врача о степени кардиоваскулярного риска. Способ неинвазивного измерения гемодинамических характеристик заключается в поэтапном измерении кровяного давления и сохранении величины систолического кровяного давления (SBP), диастолического кровяного давления (DBP) и сердечного ритма (HR). После чего в манжете устанавливают давление, превышающее систолическое давление в диапазоне, равном систолическому кровяному давлению плюс 35 мм ртутного столба, проводят осциллометрическое определение давления пульсовой волны в диапазоне сверх систолического давления, получая колебательную кривую; вычисляют показатель увеличения аорты (AIx) из принятых колебательных кривых на основе амплитуд волн и вычисляют величину длительности выброса (ED) посредством определения точки минимума после первой отраженной волны на колебательной кривой. Во втором варианте выполнения способа дополнительно скорость пульсовой волны (PWV) вычисляют из временного сдвига основной волны и первой отраженной волны с использованием расстояния между грудным углублением и лобковой костью, измеренного на пациенте, и/или устанавливают давление в манжете (11) на уже определенное диастолическое давление. Принятую кривую сердечного цикла разделяют на две части с конечной точкой длительности выброса (ED) и получают величины показателя систолической области (SAI) и показателя диастолической области (DAI) (Ийеш Миклош и Береш Йожеф HU, WO 2005/077265, Патент РФ №2338458).

Недостатком способа является недостаточное использование всего спектра параметров артериографии, а поскольку у детей на начальных этапах развития заболевания параметры могут находиться в пределах нормальных величин, возможна гиподиагностика.

Известен способ оценки развития сердечно-сосудистых осложнений в детском возрасте (О.В. Кожевникова, Л.С. Намазова-Баранова, О.С. Логачева и др. «Скорость пульсовой волны и центральное давление в аорте у детей с ожирением по результатам неинвазивной артериографии», «Педиатрическая фармакология», 2013; том. 10 №5, стр. 59-66), согласно которому методом неинвазивной артериографии определяют и анализируют основные характеристики артериальной ригидности: скорость распространения пульсовой волны в аорте (СРПВ, м/с) и центральное давление на аорте (ЦАД, мм рт.ст.), что позволяет выявить изменения этих показателей у детей на доклиническом этапе. Наблюдаемые изменения коррелируются с индексом массы тела, жировым гепатозом, нарастанием связи между скоростью распространения пульсовой волны и центральным артериальным давлением по мере увеличения веса, а также важность оценки изменения этих показателей в динамике. Неоднородность группы детей с ожирением по данным показателям является посылом для развития индивидуального подхода к контролю и профилактике риска развития сердечно-сосудистых осложнений уже в детском возрасте.

Наиболее близким аналогом по назначению является способ оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы у детей и подростков (Абубакирова А.В., Скрининговые методики в оценке функционального состояния сердечно-сосудистой системы у детей и подростков г. Оренбурга, «Современная медицина: актуальные вопросы»: сборник статей по материалам XXX международной научно-практической конференции. (09 апреля 2014 г. Новосибирск). Согласно этому способу функциональное состояние сердечно-сосудистой системы определялось с использованием компьютерной системы скрининга сердца «Кардиовизор» с 3D-визуализацией «портретов сердца» - выявление ранних дисперсионных отклонений, предшествующих патологии. Все полученные данные были обработаны при помощи параметрических и непараметрических методов с использованием программы IBM SPS Statistic 21.0. Этот способ выбран нами в качестве прототипа.

Недостатком способа является отсутствие комплексного методического подхода к оценке состояния сердечно-сосудистой системы.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа углубленной оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы ребенка в процессе его роста на ранних этапах развития патологии.

Техническим результатом реализации поставленной задачи является комплексная оценка эндотелиальной функции по показателям артериальной ригидности для развития индивидуального подхода к контролю и профилактике риска развития сердечно-сосудистых осложнений в детском возрасте.

Поставленная задача решается предлагаемым способом комплексной оценки артериальной ригидности по результатам неинвазивной артериографии с анализом расширенного спектра параметров.

Сущность способа заключается в том, что при оценке риска развития сердечно-сосудистых заболеваний у детей в качестве значимых параметров определяют и анализируют основные характеристики артериальной ригидности.

В качестве показателей сердечно-сосудистой системы определяют скорость распрастранения пульсовой волны в аорте (СРПВ, м/с), центральное давление на аорте (ЦАД, мм рт.ст.), пульсовое давление (ПАД, мм рт.ст.), среднее давление (СрАД, мм рт.ст.) и индекс аугментации (ИА, %), полученные результаты оценивают по центильным таблицам и относительно медианы показателей артериографии, и при значении хотя бы одного из показателей СРПВ, ЦАД, ПАД и СрАД выше 90-го перцентиля и индекса аугментации ниже 10-го перцентиля, оценивают как патологию, а при значениях каждого из показателей СРПВ, ЦАД, ПАД и СрАД в диапазоне от медианы до 90-го перцентиля и ИА - от медианы до 10-го перцентиля, оценивают как группу риска по развитию гемодинамических нарушений.

Оценку жесткости аорты проводят методом неинвазивной артериографии на артериографе TensioClinic TL1 ("TensioMed", Венгрия). Эти параметры сравнивают с аналогичными референсными значениями, полученными у здоровых детей, начиная с 3-х летнего возраста, в группах по полу, возрасту или росту. На основании выявленных повышенных значений (выше медианы любого из перечисленных показателей) формируют группы риска для дальнейшего наблюдения и контроля за лечением детей при ожирении, артериальной гипертензии. Путем сравнения судят о нормальных параметрах, лежащих в диапазонах 10-90 перцентиля в зависимости от пола и роста. Затем в динамике оценивают показатели относительно медианы нормы.

Важно оценивать каждый показатель артериальной ригидности не только по перцентильным диапазонам норм, но и относительно медианы каждого значения, которые представлены в таблице. Ориентироваться нужно на показатели в соответствии с параметрами роста пациента, а не возраста. Динамика в сторону повышения показателя от медианы за декретный период наблюдения ребенка и изменение большего числа параметров указывает на инициирование и интенсивность процесса развития сердечно-сосудистой патологии и служит критерием оценки эффективности проводимых превентивных мероприятий. Перцентили - это показатель в процентах встречаемости определенной величины показателя среди здоровых детей, например, менее 10 перцентиля и более 90-го - встречается только у 10% детей в норме и считается не нормой.

Способ осуществляют следующим образом. На амбулаторном приеме ребенку в возрасте 3-х лет и старше после осмотра и сбора анамнеза проводят предварительное измерение АД на плечевой артерии методом Короткова, что позволяет легко получить на первичном приеме у специалиста результат пульсового давления (ПАД) на плечевой артерии путем вычитания из систолического АД показателя диастолического АД. При значении ПАД более 42-52 мм рт.ст. детям проводят исследование гемодинамики и эндотелиальной функции методом артериографии, которую проводят в амбулаторных условиях в состоянии покоя. Ребенка обследуют в положении лежа путем наложения манжеты с высокочувствительным пьезорезистивным датчиком, вмонтированным в манжету артериографа, на плечо. Необходимо проводить исследование на фоне нормального по возрасту уровня АД. Определение показателей осуществляют артериографом TensioClinic TL1 ("TensioMed", Венгрия) в амбулаторных условиях в положении лежа, с подбором возрастной манжетки, накладываемой на плечо ребенку в течение 10 минут. Методом неинвазивной артериографии определяют следующие параметры артериальной ригидности: СРПВ м/с, ПАД мм рт.ст., СрАД мм.рт.ст., ЦАД мм рт.ст. и ИА, %. Затем сравнивают полученные 5 показателей артериографии с референсными значениям, по центильным таблицам. Даже при наличии изменений только одного из показателей можно предположить возможность риска развития сердечно-сосудистой патологии и необходимости проведения превентивных мероприятий на доклиническом этапе наблюдения пациента. Поскольку показано, что все эти параметры связаны с индексом массы тела, признаками жирового гепатоза, а также, являются независимыми предикторами развития СС катастроф у взрослых. Все представленные показатели, регистрируемые в автоматическом режиме, анализируются по центильным таблицам №1-5, которые приведены в приложении.

Полученные результаты (СРПВ, ИА, ПАД, СрАД, ЦАД) путем сравнения оцениваются по центильным таблицам (10-90 центиль) и относительно медианы показателей артериографии (50-й перцентиль) и при значении хотя бы одного из показателей СРПВ, ЦАД, ПАД и СрАД выше 90-го перцентиля и индекса аугментации ниже 10-го перцентиля оценивают как патологию, а при значениях каждого из показателей СРПВ, ЦАД, ПАД и СрАД в диапазоне от медианы до 90-го перцентиля и ИА - от медианы до 10-го перцентиля, оценивают как группу риска по развитию гемодинамических нарушений.

Следует обращать внимание на изменение показателя в течение периода наблюдения ребенка, даже если показатель находится в пределах диапазона нормы. Эти группы детей должны получить рекомендации по профилактическому лечению и находиться под наблюдением у кардиолога.

Клинические примеры осуществления способа.

Пример 1. Ребенок Ч. 10 лет, Рост 175 см, вес 89 кг, ИМТ 29,06. Обратился с жалобами на головную боль, редкие повышения АД, метеозависимость, утомляемость, прибавку в весе. Направлен на артериографию - СРПВ - 7,00 - в пределах нормы, но выше медианы (90-й перцентиль 7,2 м/с, медиана 5,9 м/с), ИА - снижен - 85,5% (10-й перцентиль - 54, медиана - 70 м/с), СрАД - 86 мм рт.ст. - повышено (90-й перцентиль - 85 мм рт.ст., медиана - 72 мм рт.ст.), ПАД - 71 мм рт.ст. - повышено (90-й перцентиль - 62 мм рт.ст., медиана - 50 мм рт.ст.), ЦАД - 109 мм рт.ст. - верхняя граница нормы (90-й перцентиль - 109 мм рт.ст., медиана - 92 мм рт.ст.). Следовательно, у ребенка с цефалгиями, ожирением 3 степени артериография показала начальные признаки эндотелиальной дисфункции (изменение ИА, повышение СРПВ выше медианы нормы) и отчетливые признаки гемодинамических нарушений (повышение ПАД, СрАД и ЦАД). При этом показатели рутинных обследований - ЭхоКГ и ЭКГ не были изменены, липидограмма не изменена. При дополнительном обследовании было выявлено повышение сахара крови (6,38 ммоль/л), гиперинсулинизм, по данным СМ АД - стабильная САД гипертензия днем, по данным УЗИ - жировой гепатоз. У ребенка процесс развития сердечно-сосудистой патологии и показатели гемодинамики необходимо контролировать методом артериографии в процессе коррекции углеводного и жирового обмена.

Пример 2. Ребенок Р., 9 лет, обратилась с жалобами на периодические головные боли, эпизоды повышения АД, избыточный вес. Рост 142 см, вес 55 кг, ИМТ 27,28. Направлена на артериографию - СРПВ 5,62 - норма (медиана нормы - 6,2 м/с), ИА - 49 - норма (медиана нормы - 50), Ср АД - 80 мм рт.ст. - верхняя граница нормы (90-й перцентиль - 80, выше медианы нормы - 74 мм рт.ст.), ЦАД 103 мм рт.ст. - верхняя граница нормы (90-й перцентиль - 103, медиана нормы - 94 мм рт.ст.), ПАД 53 мм рт.ст. - норма (но выше медианы нормы - 45 мм рт.ст.). У ребенка ЭхоКГ и ЭКГ, липидограмма крови, уровень глюкозы были в норме, а по результатам артериографии, несмотря на ожирение, показатели эндотелиальной функции не нарушены, а показатели гемодинамики (ЦАД и СрАД) на уровне верхней границы нормы, а ПАД - выше медианы нормы. При дообследовании был выявлен гиперинсулинизм, жировой гепатоз, по результатам длительного мониторирования глюкозы в тканевой жидкости - высоконормальный уровень гликемии в течение суток. Таким образом, коррекцию нарушений углеводного и жирового обмена у ребенка 9 лет необходимо проводить под контролем гемодинамических нарушений.

Пример 3. Ребенок М., 11 лет, рост 146 см, вес 53 кг, ИМТ 24,86. Обратился с жалобами на слабость, утомляемость, избирательность аппетита, прибавка в весе. По результатам артериографии выявлено СРПВ 11,2 м/с (90-й перцентиль 7,2 м/с), и снижение ИА - 89,41 (10-й перцентиль - 66%) - признаки ремоделирования сосудистой стенки, абсолютное повышение ПАД - 64 мм рт.ст. (90-й перцентиль - 60 мм рт.ст.), повышение среднего АД - 89 мм рт.ст. (90-й перцентиль - 80 мм рт.ст.) и ЦАД - 110 мм рт.ст. (90-й перцентиль - 103 мм рт.ст.). У ребенка с конституционально-экзогенным ожирением 2 ст., отягощенной наследственностью по диабету, ожирению и заболеваниям щитовидной железы были выявлены в дальнейшем при обследовании метаболические нарушения, повышение холестерина в сыворотке крови, снижение ЛПВП. Таким образом, у ребенка регистрируют признаки патологии и необходимо проведение регулярных превентивных мероприятий под контролем артериографии.

Предлагаемая комплексная оценка эндотелиальной функции пациента включает медицинское заключение о норме или ее отсутствии по пяти названным параметрам, учитывая не только патологические значения показателей, но также и отклонение от медианы нормальных величин, что позволяет реагировать на начало патологического процесса, и это наиболее объективным образом характеризует состояние эндотелиальной функции и гемодинамические параметры у ребенка на доклинических этапах.

Способ может быть использован в широкой педиатрической практике, на приеме у кардиолога, эндокринолога, педиатра, пульмонолога, артролога. Подобный подход является доступным, хорошо воспроизводимым и экономически эффективным, позволяет выделять детей из группы риска по раннему развитию инфарктов и инсультов на их доклиническом этапе развития и раньше начинать проведение превентивных мероприятий.

Способ оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы ребенка в процессе его роста на ранних этапах развития патологии, включающий определение показателей сердечно-сосудистой системы, отличающийся тем, что в качестве показателей сердечно-сосудистой системы определяют скорость распространения пульсовой волны в аорте (СРПВ, м/с), центральное давление на аорте (ЦАД, мм рт.ст.), пульсовое давление (ПАД, мм рт.ст.), среднее давление (СрАД, мм рт.ст.) и индекс аугментации (ИА, %), полученные результаты оценивают по центильным таблицам и относительно медианы показателей артериографии и при значении хотя бы одного из показателей СРПВ, ЦАД, ПАД и СрАД выше 90-го перцентиля и индекса аугментации ниже 10-го перцентиля, оценивают как патологию, а при значениях каждого из показателей СРПВ, ЦАД, ПАД и СрАД в диапазоне от медианы до 90-го перцентиля и ИА - от медианы до 10-го перцентиля оценивают как группу риска по развитию гемодинамических нарушений.
.