RU2018263C1

RU2018263C1 - Method of determination of blood vessel reactivity

Info

Publication number: RU2018263C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Федорович Лукьянов; Светлана Викторовна Лукьянова
Original assignee: Владимир Федорович Лукьянов; Светлана Викторовна Лукьянова
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: measurement is made of the relation of reflected radiation intensity value in irradiating with monochromatic visible light of a fixed body area during functional test to the initial value of intensity. Blood flow is stopped without skin destruction by extremity compression above the examination region. Blood vessel reactivity is determined by the correlation of the reflected radiation intensity values during and before the compression. The equality of the values is an evidence of the absence of reactivity, their inequality indicates its presence. Of the reflected radiation intensity value during the compression is less than that before the compression, there is an increase in the blood supply of the vessels. The greater value during the compression as compared with the value before it is an indication of a blood supply decrease. EFFECT: simplification, speeding up, and higher accuracy of examination, ruling out of parenteral infection. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для диагностики и лечения при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца), профессиональной патологии (вибрационная болезнь), коллагенозах (системная красная волчанка, склеродермия, ревматизм), патологии сосудов (болезнь Рейно, атеросклероз периферических сосудов, эндартериит), эндокринных заболеваниях (сахарный диабет, тиреотоксикоз) и при других патологических состояниях. Кроме того, возможно применение способа для экспресс-диагностики при экстремальных ситуациях (шок, синдром длительного сдавления, ранения). Предлагаемый способ может также найти применение и при научных исследованиях по изучению состояния сосудистой системы в процессе развития различных патологических состояний, при проведении исследований по эффективности новых медикаментозных и немедикаментозных методов лечения. The invention relates to medicine and can be used for diagnosis and treatment of diseases of the cardiovascular system (arterial hypertension, coronary heart disease), occupational pathology (vibration disease), collagenoses (systemic lupus erythematosus, scleroderma, rheumatism), vascular pathology (Raynaud’s disease , peripheral vascular atherosclerosis, endarteritis), endocrine diseases (diabetes mellitus, thyrotoxicosis) and other pathological conditions. In addition, it is possible to use the method for rapid diagnosis in extreme situations (shock, syndrome of prolonged compression, injury). The proposed method can also find application in scientific research on the state of the vascular system in the process of development of various pathological conditions, in conducting studies on the effectiveness of new drug and non-drug methods of treatment.

Известно несколько подходов к определению реактивности кровеносных сосудов. Одна из групп технических решений основана на оценке реактивности по изменению таких параметров, как температура, частота сердечных сокращений, изменение артериального давления. Так, известно техническое решение определения реактивности кровеносных сосудов по изменению температуры до и после приема лекарственных средств с регистрацией результатов тепловизором. Также известно техническое решение с использованием регистрации снижения температуры предварительно нагретого СВЧ-излучением участка тела. Известно решение, в котором регистрировали показатели электрокардиограммы, тоны Короткова при измерении артериального давления и по их соотношению судили о состоянии кровеносных сосудов. Кроме того, известно решение, где использовались показатели электрокардиограммы, амплитуда кривой при фотоплетизмографии в процессе осуществления ортостатической пробы. В этих способах оценивают реактивность кровеносных сосудов по косвенным признакам, когда в результате изменения реактивности сосудов меняется функциональное состояние тканей, органов, нагрузка на сердце, и получаемые результаты дают основание судить о реактивности. Использование такого подхода имеет большие погрешности из-за опосредованности получаемых результатов. Several approaches to determining the reactivity of blood vessels are known. One of the groups of technical solutions is based on the assessment of reactivity by changing such parameters as temperature, heart rate, and change in blood pressure. Thus, a technical solution is known for determining the reactivity of blood vessels by changing the temperature before and after taking medications with recording the results with a thermal imager. It is also known a technical solution using the registration of the temperature drop of a pre-heated microwave radiation area of the body. A solution is known in which electrocardiogram indices were recorded, Korotkov tones when measuring blood pressure, and their state was used to judge the state of blood vessels. In addition, a solution is known where electrocardiogram indices were used, the amplitude of the curve during photoplethysmography during the implementation of an orthostatic test. In these methods, the reactivity of blood vessels is assessed by indirect signs, when, as a result of a change in the reactivity of the vessels, the functional state of the tissues, organs, the load on the heart changes, and the results give reason to judge the reactivity. The use of this approach has large errors due to the mediation of the results.

Известна также группа решений, основанных на непосредственном изучении реактивности кровеносных сосудов. Известен способ, в котором используют увеличение венозного давления, прекращение кровотока на короткое время и регистрацию объемного показателя кровотока. Также известно техническое решение, в котором реактивность кровеносных сосудов определялась при проведении велоэргометрии, осциллографии с применением вазодилятаторов. Такой подход повышает точность результатов, но в то же время и здесь используются косвенные параметры. Also known is a group of solutions based on a direct study of the reactivity of blood vessels. A known method in which they use an increase in venous pressure, the cessation of blood flow for a short time and the registration of volumetric blood flow. A technical solution is also known in which the reactivity of blood vessels was determined during bicycle ergometry, oscillography using vasodilators. This approach increases the accuracy of the results, but at the same time, indirect parameters are also used here.

Известен способ определения реактивности кровеносных сосудов по изменению количества отраженного света. В указанном решении изучаемый участок тела освещают зеленым светом, а для восприятия отраженного света используют светофильтр с максимумом пропускания 545 нм. Последовательность операций при определении реактивности кровеносных сосудов заключается в определении фонового отраженного света, затем исследуемому лицу подкожно вводят физиологический раствор и через 4-5 мин определяют количество отраженного света, а затем повторно подкожно вводят вазоактивное вещество (ангиотензин, норадреналин) и через 4-5 мин вновь измеряют количество отраженного света, после чего рассчитывают реактивность сосудов по формуле
P_вав=

× 100, где Р_вав - реактивность к вазоактивному веществу (вав);
В_фон - величина отраженного света интактной кожей;
В_физ - величина отраженного света после введения физиологического раствора;
В_вав - величина отраженного света после введения вазоактивного вещества.A known method for determining the reactivity of blood vessels by changing the amount of reflected light. In this solution, the studied part of the body is illuminated with green light, and a filter with a maximum transmission of 545 nm is used to perceive reflected light. The sequence of operations for determining the reactivity of blood vessels consists in determining the background reflected light, then the test person is injected with a physiological saline solution subcutaneously and after 4-5 minutes the amount of reflected light is determined, and then a vasoactive substance (angiotensin, norepinephrine) is injected subcutaneously and after 4-5 minutes again measure the amount of reflected light, and then calculate the reactivity of the vessels according to the formula
P _vav =

× 100, where P _Vav - reactivity to a vasoactive substance (VAV);
In the _background is the amount of reflected light in intact skin;
In _physical - the amount of reflected light after the introduction of physiological saline;
In _Vav - the magnitude of the reflected light after the introduction of a vasoactive substance.

Недостатками указанного способа являются низкая точность из-за отсутствия фиксации участка тела, на котором проводят измерения. Кроме того, в данном техническом решении используют свет, выделяемый светофильтрами, что не обеспечивает узкого диапазона длин волн и соответственно снижается точность измерений. The disadvantages of this method are the low accuracy due to the lack of fixation of the body part on which the measurements are carried out. In addition, in this technical solution, the light emitted by the filters is used, which does not provide a narrow wavelength range and, accordingly, the measurement accuracy is reduced.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ, в котором на исследуемый участок тела накладывают манжету, с помощью чего маркируют исследуемую область, затем поверхность кожи подвергают воздействию монохроматическим электромагнитным излучением с длинами волн 580-750 нм и определяют количество отраженного излучения, после чего манжету снимают и в исследуемый участок внутрикожно вводят физиологический раствор, вновь накладывают манжету по сделанной ранее маркировке и определяют количество отраженного света в выбранном диапазоне, а затем операцию повторяют во второй раз, но вместо физиологического раствора вводят вазоактивное вещество. Расчет показателей осуществляют с использованием указанной формулы. Closest to the proposed solution is a method in which a cuff is applied to a body region to be studied, whereby the studied region is marked, then the skin surface is exposed to monochromatic electromagnetic radiation with wavelengths of 580-750 nm and the amount of reflected radiation is determined, after which the cuff is removed and physiological solution is injected intracutaneously into the test site, the cuff is again applied according to the marking made earlier, and the amount of reflected light in the selected range is determined ONET, and then the operation is repeated a second time, but instead saline administered vasoactive substance. Calculation of indicators is carried out using the specified formula.

Недостатками способа являются внутрикожное введение вазоактивного вещества и физиологического раствора. Такое вмешательство нарушает цельность кожных покровов и может привести к парентеральному инфицированию. Кроме того, проведение инъекции снижает точность получаемых результатов, так как травмируются ткани при введении иглы, происходит раздражение рецепторов кожи, что оказывает влияние на реактивность кровеносных сосудов и соответственно в получаемые результаты вносится погрешность. Также при осуществлении способа совершается несколько повторяющихся последовательностей действий, что делает его выполнение достаточно трудоемким и длительным. The disadvantages of the method are the intradermal administration of a vasoactive substance and physiological saline. Such an intervention disrupts the integrity of the skin and can lead to parenteral infection. In addition, the injection reduces the accuracy of the results, since the tissues are injured when the needle is inserted, skin receptors are irritated, which affects the reactivity of blood vessels and, accordingly, an error is introduced into the results. Also, when implementing the method, several repeating sequences of actions are performed, which makes its implementation quite time-consuming and lengthy.

Целью изобретения является повышение точности, исключение парентерального вмешательства при упрощении и ускорении исследования. The aim of the invention is to increase accuracy, the exclusion of parenteral intervention while simplifying and accelerating the study.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения реактивности кровеносных сосудов, включающем облучение фиксированного участка тела монохроматическим видимым светом и определение количества отраженного света до и во время проведения функциональной пробы с оценкой результатов по соотношению величин отраженного света, в качестве функциональной пробы используют прекращение кровотока компрессией конечности с сохранением цельности кожного покрова выше места исследования и при равенстве величин интенсивности отраженного света до и во время компрессии судят об отсутствии реактивности сосудов, а при неравенстве устанавливают ее наличие. This goal is achieved by the fact that in the method for determining the reactivity of blood vessels, which includes irradiating a fixed part of the body with monochromatic visible light and determining the amount of reflected light before and during a functional test with evaluating the results by the ratio of reflected light values, the termination of blood flow by compression is used as a functional test limbs while maintaining the integrity of the skin above the study site and with equal values of the reflected intensity veto before and during compression judging the absence of vascular reactivity, while inequality establish its presence.

Кроме того, сущность изобретения заключается в том, что в изложенном способе при значении интенсивности отраженного излучения во время компрессии меньше чем до ее проведения судят об увеличении кровенаполнения кровеносных сосудов, а в противном случае об уменьшении кровенаполнения кровеносных сосудов. In addition, the essence of the invention lies in the fact that in the described method, when the intensity of the reflected radiation during compression is less than before it is judged, an increase in blood supply to blood vessels, and otherwise, a decrease in blood supply to blood vessels.

При осуществлении предлагаемого способа впервые было выявлено несколько реакций кровеносных сосудов в ответ на проведение компрессии. Установлен неочевидный вариант реакции кровеносных сосудов, когда при компрессии не происходит изменения их кровенаполнения. В этом случае в сосудах отсутствует поступательное движение крови или ее перераспределение, что характеризуется как стаз крови и является проявлением декомпенсированного состояния при развитии заболевания. В предлагаемом способе такое состояние сосудов зафиксировано как отсутствие реактивности. When implementing the proposed method for the first time, several reactions of blood vessels were detected in response to the compression. An unobvious variant of the reaction of blood vessels was established when, during compression, there is no change in their blood supply. In this case, there is no translational movement of blood or its redistribution in the vessels, which is characterized as blood stasis and is a manifestation of a decompensated state during the development of the disease. In the proposed method, such a state of blood vessels is recorded as a lack of reactivity.

Во время проведения компрессии наличие реактивности кровеносных сосудов проявлялось в уменьшении или увеличении их кровенаполнения. Факт увеличения уровенаполнения при осуществлении предложенного способа был выявлен неожиданно. В отечественной и зарубежной научной литературе, включая и патентную, не имеется публикаций, где было бы описано увеличение кровенаполнения кровеносных сосудов при осуществлении компрессии. Выявленная парадоксальная реакция кровеносных сосудов объясняется таким видом реактивности, которая ведет к ретроградному току крови из венозного отдела сосудистого русла в капиллярный. Ретроградный ток крови при проведении компрессии был подтвержден дополнительным исследованием с использованием телевизионной капилляроскопии. During compression, the presence of blood vessel reactivity manifested itself in a decrease or increase in their blood supply. The fact of increasing the level of filling in the implementation of the proposed method was revealed unexpectedly. There are no publications in domestic and foreign scientific literature, including the patent one, which would describe an increase in blood supply to blood vessels during compression. The revealed paradoxical reaction of blood vessels is explained by this type of reactivity, which leads to a retrograde blood flow from the venous section of the vascular bed to the capillary. Retrograde blood flow during compression was confirmed by an additional study using television capillaroscopy.

Предлагаемый способ легко воспроизводим и может применяться практически при любом патологическом состоянии. Все изложенное позволяет сделать заключение о соответствии заявленного технического решения требованиям, предъявляемым изобретению. The proposed method is easily reproducible and can be used in almost any pathological condition. All of the above allows us to conclude that the claimed technical solution meets the requirements of the invention.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Исследуемый участок тела фиксируют на приборе, определяющем количество отраженного света. Выбирают длину волны монохроматического видимого света и определяют количество отраженного света. На конечности выше исследуемого места осуществляют компрессию, обеспечивающую прекращение кровотока, и фиксируют вновь количество отраженного света. Если количество отраженного света до и при проведении компрессии не изменилось, то реактивность кровеносных сосудов отсутствует. Если количество отраженного света после компрессии изменилось, то устанавливают наличие реактивности, причем уменьшение количества отраженного света свидетельствует об увеличении кровенаполнения кровеносных сосудов, а увеличение количества отраженного света свидетельствует об уменьшении кровенаполнения сосудов. The proposed method is as follows. The studied area of the body is fixed on a device that determines the amount of reflected light. The wavelength of the monochromatic visible light is selected and the amount of reflected light is determined. On a limb above the test site, compression is performed to ensure the cessation of blood flow, and the amount of reflected light is recorded again. If the amount of reflected light before and during compression has not changed, then the reactivity of the blood vessels is absent. If the amount of reflected light after compression has changed, then the presence of reactivity is established, and a decrease in the amount of reflected light indicates an increase in blood supply to the blood vessels, and an increase in the amount of reflected light indicates a decrease in blood supply to the vessels.

П р и м е р 1. Больной Н., 51 год. Диагноз: ишемическая болезнь сердца: стенокардия напряжения, IV функциональный класс. У больного определяют количество отраженного света от ладонной поверхности средней фаланги IV пальца левой руки на длине волны 475 нм. Компрессию осуществляют на плече с помощью манжеты сфигмоманометра при превышении артериального систолического давления на 15 мм рт.ст. Во время компрессии изменения количества отраженного света не произошло. Состояние расценено как ареактивность сосудов. При проведении у этого больного телевизионной капилляроскопии выявлено резкое снижение скорости кровотока в капиллярах, в части капилляров стаз крови с агрегированными эритроцитами. Осуществление компрессии с капилляроскопическим контролем выявило отсутствие изменения кровенаполнения со стазом эритроцитов в капиллярах, что подтвердило сделанное заключение об отсутствии реактивности кровеносных сосудов (см.чертеж, где I₁ - количество отраженного света при компрессии, I₂ - то же, до компрессии).PRI me R 1. Patient N., 51 years old. Diagnosis: coronary heart disease: angina pectoris, IV functional class. The patient determines the amount of reflected light from the palmar surface of the middle phalanx of the fourth finger of the left hand at a wavelength of 475 nm. Compression is carried out on the shoulder using the cuff of the sphygmomanometer when the arterial systolic pressure is 15 mmHg higher. During compression, there was no change in the amount of reflected light. The condition is regarded as vascular reactivity. When this patient underwent television capillaroscopy, a sharp decrease in the blood flow velocity in the capillaries was revealed, in the part of the capillaries blood stasis with aggregated red blood cells. Compression with capillaroscopic control revealed no change in blood supply with red blood cell stasis in the capillaries, which confirmed the conclusion that there was no reactivity of blood vessels (see drawing, where I ₁ is the amount of reflected light during compression, I ₂ is the same before compression).

П р и м е р 2. Больной М., 36 лет. Диагноз: гипертоническая болезнь II стадии. Определяли количество отраженного света от дистальной фаланги V пальца левой руки на длину волны 585 нм. При проведении компрессии количество отраженного света уменьшилось. Больному проведена телевизионная капилляроскопия и установлена выраженная сеть сосудистых анастамозов. Осуществление компрессии с капилляроскопическим контролем выявило увеличение кровенаполнения сосудов и ретроградный ток крови. Полученные при капилляроскопии результаты соответствуют данным, определенным предложенным способом. PRI me R 2. Patient M., 36 years old. Diagnosis: hypertension stage II. The amount of reflected light from the distal phalanx of the V finger of the left hand was determined at a wavelength of 585 nm. During compression, the amount of reflected light decreased. The patient underwent television capillaroscopy and a pronounced network of vascular anastamoses was established. The implementation of compression with capillaroscopic control revealed an increase in blood vessels and retrograde blood flow. The results obtained by capillaroscopy correspond to data determined by the proposed method.

П р и м е р 3. Больной А., 29 лет. Диагноз: гипертоническая болезнь I стадии. Определялось количество отраженного света на длине волны 500 нм. При проведении компрессии количество отраженного света увеличилось. Капилляроскопический контроль установил уменьшение кровенаполнения капилляров при компрессии, что соответствует результату, полученному предложенным способом определения реактивности кровеносных сосудов. PRI me R 3. Patient A., 29 years old. Diagnosis: stage I hypertension. The amount of reflected light at a wavelength of 500 nm was determined. During the compression, the amount of reflected light increased. Capillaroscopic control established a decrease in the blood supply of capillaries during compression, which corresponds to the result obtained by the proposed method for determining the reactivity of blood vessels.

Предлагаемый способ был осуществлен у 147 больных и здоровых лиц. При этом получены следующие результаты. Ареактивность кровеносных сосудов зафиксирована у 12 больных, среди которых были пациенты с тяжелым течением гипертонической болезни, со стенокардией III-IV функционального класса, а системной красной волчанкой. Увеличение кровенаполнения кровеносных сосудов выявлено у 23 больных с гипертонической болезнью. Уменьшение кровенаполнения установлено у 112 обследованных. В этой группе были здоровые люди, а также больные с гипертонической болезнью I-II стадии, со стенокардией напряжения I-III функциональных классов. The proposed method was carried out in 147 patients and healthy individuals. The following results were obtained. Blood vessel activity was recorded in 12 patients, among whom were patients with severe hypertension, with functional class III-IV angina pectoris, and systemic lupus erythematosus. An increase in blood supply to blood vessels was detected in 23 patients with hypertension. A decrease in blood supply was found in 112 patients. In this group there were healthy people, as well as patients with stage I-II hypertension, with angina of exertion of functional classes I-III.

Claims

1. METHOD FOR DETERMINING THE REACTIVITY OF BLOOD VESSELS, including irradiating a fixed part of the body with monochromatic visible light and determining the amount of reflected light before and during a functional test with evaluating the results by the ratio of reflected light values, characterized in that the termination of blood flow by limb compression is used as a functional test. above the study site and with equal values of the reflected light intensity before and during compression, the absence of reactive STI vessels, while inequality establish its presence.

2. The method according to p. 1, characterized in that when the intensity of the reflected radiation during compression is less than before it is judged on the increase in blood supply to blood vessels.

3. The method according to p. 1, characterized in that when the value of the intensity of the reflected radiation during compression is greater than before it is judged to reduce the blood supply to blood vessels.