RU2341196C1

RU2341196C1 - Method of determination of type of anatomic structure of inferior mesenteric artery using triplex scanning method

Info

Publication number: RU2341196C1
Application number: RU2007121481/14A
Authority: RU
Inventors: Ирина Викторовна Верзакова (RU); Ирина Викторовна Верзакова; Гульнара Ахметхабибовна Усманова (RU); Гульнара Ахметхабибовна Усманова
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-12-20

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: perform ultrasonic Doppler sonography of the inferior mesenteric artery (IMA). Estimate diameter of IMA, the form of the Doppler curve, peak systolic rate (Vmax), final diastolic rate of a blood flow (Vmin), resistance index (RI), oscillatory index (PI). At value Vmax in the range of 30-71.5 cm/sec, Vmin in the range of 0.08-12.8 cm/sec, RI in the range of 0.7-0.98, PI in the range of 0.15-7.1, define the main type of an anatomic structure of IMA; at value Vmax less than 30 cm/sec, Vmin less than 5 cm/sec, RI in the range of 0.7-0.98, PI in the range of 0.15-7.1 or impossibility to visualise the blood flow in IMA, define a loose type of the IMA structure.

EFFECT: method is simple, non-invasive, allows estimating type of an anatomic structure of IMA in the absence of a radial load on the patient.

2 ex, 1 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к ультразвуковой диагностике, и может быть использовано для оценки типа строения нижней брыжеечной артерии.The invention relates to medicine, namely to ultrasound diagnostics, and can be used to assess the type of structure of the inferior mesenteric artery.

Вопросы профилактики и борьбы с осложнениями хирургических вмешательств при злокачественных опухолях сигмовидной и прямой кишки с формированием межкишечного анастомоза остаются актуальными до настоящего времени. Резекция толстой кишки по мнению В. Шмидена (1910 г.) относится к числу самых ответственных хирургических вмешательств, связанных с такими особенностями, как наличие патогенной флоры в содержимом полого органа, отсутствие брыжейки в фиксированных участках ободочной кишки, более тонкий слой мышечной оболочки. Указанные особенности толстой кишки определяют повышенную требовательность к надежности формирования межкишечных анастомозов и адекватности кровоснабжения анастомозируемых сегментов. Наиболее сложной и актуальной проблемой раннего послеоперационного периода являются некрозы низводимых трансплантатов, частота которых достигает 4,4 - 7% (М.П.Захараш, А.И.Пойда, 2005 г.), и гнойно-септические осложнения, встречающиеся в 4,2 - 16% случаев (Г.Г.Пехото, В.В.Дарвин, 2002 г., Э.Г.Топузов, Ю.В.Плотников, 2003 г.).The issues of prevention and combating the complications of surgical interventions for malignant tumors of the sigmoid and rectum with the formation of an intestinal anastomosis remain relevant to date. Colon resection, according to V. Schmiden (1910), is one of the most critical surgical interventions related to such features as the presence of pathogenic flora in the contents of the hollow organ, the absence of a mesentery in fixed sections of the colon, and a thinner layer of the muscle membrane. These features of the colon determine the increased demands on the reliability of the formation of intestinal anastomoses and the adequacy of blood supply to the anastomosed segments. The most difficult and urgent problem of the early postoperative period is necrosis of reduced transplants, the frequency of which reaches 4.4 - 7% (M.P. Zakharash, A.I. Poyda, 2005), and purulent-septic complications, found in 4, 2 - 16% of cases (G.G. Pekhoto, V.V. Darwin, 2002, E.G. Topuzov, Yu.V. Plotnikov, 2003).

Проводя предоперационное обследование и подготовку больного, хирург решает вопрос о предполагаемом объеме оперативного вмешательства. Надежность сформированных межкишечных анастомозов, адекватность кровоснабжения сшиваемых участков кишки, эти вопросы в основном приходится выяснять во время операции.Carrying out a preoperative examination and preparation of the patient, the surgeon decides on the estimated amount of surgical intervention. The reliability of the formed inter-intestinal anastomoses, the adequacy of the blood supply to the stitched sections of the intestine, these questions are mainly to be clarified during the operation.

Существующие в настоящее время методы исследования кровотока в артериях левой половины ободочной кишки - ультразвуковая флоуметрия и рентгеноконтрастная ангиография, которые проводятся в период нахождения больного на операционном столе.Existing methods for studying blood flow in the arteries of the left half of the colon are ultrasound flowmetry and radiopaque angiography, which are performed while the patient is on the operating table.

Для ультразвуковой флоуметрии нижней брыжеечной артерии (НБА) используется аппарат НТ 101 (Transonic Sistems Inc., США), излучающий ультразвук, и датчик с пьезообразователем различного типа и размера, который выбирается в соответствии с диаметром сосуда (Ю.А.Казаков, В.В.Бобков. Методологии флоуметрии, 1999 г.). Измеряется объемный кровоток в сосудах во время оперативного вмешательства. Оценивается объемный кровоток по функционирующей НБА, который составляет в среднем 138+16,5 мл/мин. Диапазон колебаний от 110 до 180 мл/мин. При стенозе НБА объемный поток не регистрируется либо крайне низкий. Недостатком метода является проведение исследования только интраоперационно. Данные об определении типа строения НБА методом флоуметрии отсутствуют.For ultrasonic flowmetry of the inferior mesenteric artery (NBA), an NT 101 device (Transonic Sistems Inc., USA) is used, which emits ultrasound, and a sensor with a piezoelectric generator of various types and sizes, which is selected according to the diameter of the vessel (Yu.A. Kazakov, V. V. Bobkov, Flowmetry Methodologies, 1999). The volumetric blood flow in the vessels during surgery is measured. Volumetric blood flow is estimated from a functioning NBA, which averages 138 + 16.5 ml / min. Range of fluctuations is from 110 to 180 ml / min. With NBA stenosis, the volumetric flow is not recorded or is extremely low. The disadvantage of this method is to conduct research only intraoperatively. Data on determining the type of NBA structure by flowmetry are not available.

Рентгеноконтрастная ангиография нижней брыжеечной артерии (НБА) проводится путем инъекции контрастного средства непосредственно через иглу или внутриартериальный катетер (Общее руководство по радиологии. 11 часть, глава 20. Серия по медицинской визуализации. Институт NICER, 1995 г.). Скорость введения контрастного средства должна соизмеряться с техникой рентгенографической съемки и со скоростью кровотока в исследуемом сосуде. Данное обследование проводится интраоперационно и называется аортографией. Данный способ взят за прототип.Radiographic contrast angiography of the inferior mesenteric artery (NBA) is performed by injecting a contrast agent directly through a needle or intra-arterial catheter (General Guide to Radiology. Part 11, Chapter 20. Medical Imaging Series. Institute of NICER, 1995). The rate of administration of the contrast medium should be commensurate with the technique of radiographic imaging and with the speed of blood flow in the test vessel. This examination is performed intraoperatively and is called aortography. This method is taken as a prototype.

По результатам анализа аортограмм можно выделить три типа строения НБА. I тип - магистральный, при этом основной ствол НБА делится на две ветви (56% случаев);According to the analysis of aortograms, three types of NBA structure can be distinguished. Type I - trunk, while the main trunk of the NBA is divided into two branches (56% of cases);

II тип - разновидность магистрального строения с визуализацией двух ветвей, соединяющихся поперечным анастомозом (6%);Type II - a kind of trunk structure with visualization of two branches connected by a transverse anastomosis (6%);

III тип - рассыпной, при котором имеет место деление ствола на три ветви (38%). При оценке состояния коллатеральных путей кровоснабжения левой поперечно-ободочной кишки (ЛПОК) дуга Реолана выявляется на 65% ангиограмм.Type III - loose, in which there is a division of the trunk into three branches (38%). When assessing the condition of the collateral blood supply pathways of the left transverse colon (LPOK), the Reolan arc is detected at 65% of angiograms.

Таким образом, метод ангиографии позволяет получить информацию об условиях кровоснабжения ЛПОК, что позволяет клиницисту оценить уязвимость региональной гемодинамики ЛПОК.Thus, the angiography method provides information on the conditions of blood supply to LPOK, which allows the clinician to assess the vulnerability of regional hemodynamics of LPOK.

Недостатками рентгеноконтрастной ангиографии являются инвазивность методики, наличие лучевой нагрузки и возможность развития осложнений, которые могут быть вызваны пункцией (кровотечение, спазм, тромбообразование, периферическая эмболизация), манипуляциями с катетером (перфорация, эмболизация компонентами бляшки, воздухом) или аллергической реакцией на контрастное вещество.The disadvantages of X-ray contrast angiography are the invasiveness of the technique, the presence of radiation exposure and the possibility of developing complications that can be caused by puncture (bleeding, spasm, thrombosis, peripheral embolization), catheter manipulations (perforation, embolization of plaque components, air) or an allergic reaction to a contrast medium.

Задачей изобретения является оценка типа анатомического строения сосуда и спектральной характеристики кровотока в НБА.The objective of the invention is to assess the type of anatomical structure of the vessel and the spectral characteristics of blood flow in the NBA.

Технический результат - упрощение способа, отсутствие лучевой нагрузки и травматичности для пациента.The technical result is a simplification of the method, the absence of radiation exposure and trauma for the patient.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is as follows.

Показания: заболевания нисходящей ободочной, сигмовидной и прямой кишки.Indications: diseases of the descending colon, sigmoid and rectum.

Противопоказания: нет.Contraindications: no.

Техника выполнения: накануне обследования соблюдается общеизвестная для подготовки к ультразвуковому исследованию безгазовая диета. Пациента исследуют натощак, укладывают на кушетку лежа на спине. Ультразвуковой конвексный датчик с частотой 3-5 МГц накладывают на переднюю брюшную стенку пациента в проекции брюшной аорты. Первый этап исследования включает оценку аорты в В-режиме. Выводят поперечное сечение аорты. Устье НБА находится на 3-5 см ниже устья почечных артерий и на 2-3 см выше бифуркации аорты. Артерия определяется в виде овальной структуры с гиперэхогенными стенками и анэхогенным просветом полости. Диаметр в среднем составляет 3,5 мм.Technique: on the eve of the examination, a well-known gas-free diet is observed for preparation for ultrasound. The patient is examined on an empty stomach, laid on a couch while lying on his back. An ultrasonic convex sensor with a frequency of 3-5 MHz is applied to the patient's anterior abdominal wall in the projection of the abdominal aorta. The first stage of the study involves aortic assessment in B-mode. Aortic cross section is derived. The mouth of the NBA is located 3-5 cm below the mouth of the renal arteries and 2-3 cm above the aortic bifurcation. An artery is defined as an oval structure with hyperechoic walls and anechoic cavity lumen. The average diameter is 3.5 mm.

Следующим этапом является исследование в допплеровском режиме. Первоначально проводят исследование в режиме цветного доплеровского картирования (ЦДК) и определяют цветовой сигнал (локус) дополнительный к цветовой картограмме от аорты на расстоянии 3-5 см ниже устья почечных артерий или на 2-3 см выше бифуркации аорты. При выявлении потока крови в НБА в режиме ЦДК, переходят на спектральный анализ кровотока в режиме импульсно-волнового допплера. При этом для оценки состояния кровотока в сосуде соблюдаются условия:The next step is to study in Doppler mode. Initially, a study is conducted in the color Doppler mapping (CDC) mode and a color signal (locus) is determined that is additional to the color chart from the aorta at a distance of 3-5 cm below the mouth of the renal arteries or 2-3 cm above the aortic bifurcation. When detecting the blood flow in the NBA in the CDC mode, they switch to a spectral analysis of blood flow in the pulse-wave Doppler mode. In this case, to assess the state of blood flow in the vessel, the following conditions are met:

1) контрольный объем устанавливают с углом инсонации 45°;1) the control volume is set with an insonation angle of 45 °;

2) размер контрольного окна составляет не менее 2/3 от диаметра просвета сосуда.2) the size of the control window is at least 2/3 of the diameter of the lumen of the vessel.

При оценке спектра допплеровского сдвига частот определяют количественные и качественные параметры. Среди качественных параметров оценивают форму допплеровской кривой, тип спектра допплеровских частот и принадлежность его к артериям с высоким или низким периферическим сопротивлением, наличие спектрального окна.When assessing the spectrum of the Doppler frequency shift, quantitative and qualitative parameters are determined. Among the qualitative parameters, the shape of the Doppler curve, the type of spectrum of the Doppler frequencies and its belonging to arteries with high or low peripheral resistance, the presence of a spectral window are evaluated.

После определения качественных характеристик спектра оценивают количественные параметры: пиковая систолическая скорость кровотока (Vmax), конечная диастолическая скорость кровотока (Vmin), индекс периферического сопротивления кровотоку, индекс резистивности (RI), пульсационный индекс (PI).After determining the qualitative characteristics of the spectrum, quantitative parameters are evaluated: peak systolic blood flow velocity (Vmax), final diastolic blood flow velocity (Vmin), peripheral blood flow resistance index, resistance index (RI), pulsation index (PI).

Предлагаемый способ иллюстрируется фигурой 1, на которой показан спектр кровотока в НБА (V тах=64,4 см/сек, Vmin=6,5 см/сек, RI=0,98, PI=3,2), и фигурой 2, на которой показатели спектра кровотока следующие: V max=23 см/сек, V min=6,0 см/сек, RI=0,8, PI=2,1.The proposed method is illustrated by figure 1, which shows the spectrum of blood flow in the NBA (V max = 64.4 cm / sec, Vmin = 6.5 cm / sec, RI = 0.98, PI = 3.2), and figure 2, on which the indicators of the blood flow spectrum are as follows: V max = 23 cm / sec, V min = 6.0 cm / sec, RI = 0.8, PI = 2.1.

Нами проведены исследования у 25 пациентов, возрастной состав которых колебался от 30 до 77 лет, средний возраст составил 51±3,3 года. Полученные результаты имели следующие спектральные характеристики. НБА имеет спектр допплеровского сдвига частот, характерный для артерий с высоким периферическим сопротивлением. Спектр характеризуется высокой систолической и низкой диастолической составляющими. Соотношение систола - диастола (S/D) составляет в среднем 12,7±3,5, что подтверждает принадлежность спектра допплеровского сдвига частот к артериям с высоким периферическим сопротивлением. Имеется отрицательная фаза в раннюю диастолу у диастолической составляющей спектра, определяется спектральное окно.We conducted studies in 25 patients whose age composition ranged from 30 to 77 years, the average age was 51 ± 3.3 years. The results obtained had the following spectral characteristics. NBA has a Doppler frequency shift spectrum characteristic of arteries with high peripheral resistance. The spectrum is characterized by high systolic and low diastolic components. The ratio of systole - diastole (S / D) averages 12.7 ± 3.5, which confirms the belonging of the Doppler frequency shift spectrum to arteries with high peripheral resistance. There is a negative phase in the early diastole of the diastolic component of the spectrum, the spectral window is determined.

Количественные характеристики систолической скорости колебались от 30 до 71,5 см/сек, диастолической скорости колебались от 0,08 до 12,8 см/сек, индекс резистивности колебался от 0,7 до 0,98, пульсационный индекс колебался от 0,15 до 7,1. Данные показатели характеризуют магистральный тип НБА. Среднестатистические показатели кровотока по НБА представлены в таблице.Quantitative characteristics of systolic velocity ranged from 30 to 71.5 cm / sec, diastolic velocity ranged from 0.08 to 12.8 cm / sec, the resistance index ranged from 0.7 to 0.98, the pulsation index ranged from 0.15 to 7.1. These indicators characterize the main type of NBA. The average NBA blood flow indicators are presented in the table.

У лиц с рассыпным типом НБА, подтвержденным операционными данными, при УЗДГ определялись показатели Vmax менее 30 см/сек и Vmin менее 5 см/сек, индекс резистивности в пределах 0,7-0,98, пульсационный индекс в пределах 0,15-7,1 или кровоток в НБА не визуализировался. Нами диагностировался рассыпной тип НБА у 11 человек, не визуализировался кровоток у 8 человек.In patients with a loose type of NBA, confirmed by operational data, with UDG, the following indices were determined: Vmax less than 30 cm / sec and Vmin less than 5 cm / sec, resistance index in the range 0.7-0.98, pulsation index in the range 0.15-7 , 1 or blood flow in the NBA was not visualized. We diagnosed a loose type of NBA in 11 people, did not visualize blood flow in 8 people.

Пример 1. Пациентка Л., 69 лет, находилась в отделении колопроктологии с диагнозом рак прямой кишки. При проведении УЗДГ НБА получены результаты: систолическая скорость 23,2 см/сек, диастолическая скорость 4,9 см/сек, индекс резистивности 0,7, пульсационный индекс 1,6. Во время проведения оперативного вмешательства на прямой кишке хирургами определен рассыпной тип строения НБА. Проведена операция Гартмана.Example 1. Patient L., 69 years old, was in the department of coloproctology with a diagnosis of colorectal cancer. When conducting an ultrasound scan of the NBA, the results were obtained: systolic speed of 23.2 cm / s, diastolic speed of 4.9 cm / s, resistance index 0.7, pulsation index 1.6. During the surgery on the rectum, the surgeons determined the loose type of NBA structure. Hartmann's operation was performed.

Пример 2. Пациент М., 43 года, находился на обследовании в отделении колопроктологии с диагнозом полип сигмовидной кишки. Получены следующие результаты УЗДГ НБА: Vmax=64 см/сек, Vmin=4,8 см/сек, RI=0,9, PI=3,3. Во время операции по поводу удаления полипа хирурги определили магистральный тип строения НБА.Example 2. Patient M., 43 years old, was examined in the department of coloproctology with a diagnosis of polyp of the sigmoid colon. The following results of the NBA Doppler ultrasound scan were obtained: Vmax = 64 cm / s, Vmin = 4.8 cm / s, RI = 0.9, PI = 3.3. During the operation to remove the polyp, the surgeons identified the main type of NBA structure.

Преимущества предлагаемого метода.The advantages of the proposed method.

Общедоступность. Методика позволяет проводить оценку кровотока в НБА на ультразвуковых аппаратах среднего класса методом дуплексного (триплексного) сканирования.Accessibility. The technique allows the assessment of blood flow in the NBA on middle-class ultrasound equipment using the duplex (triplex) scan method.

Исследуемый пациент не несет лучевой нагрузки, и как следствие данного момента - это возможность проведения обследования многократно.The patient under study does not bear radiation exposure, and as a consequence of this point - this is the possibility of conducting an examination repeatedly.

Исследование проводится без введения контрастных веществ, отсутствует процент возможных осложнений, обусловленных инвазивностью методик, таких как аортография.The study is conducted without the introduction of contrast agents, there is no percentage of possible complications due to invasive techniques, such as aortography.

Отсутствует условие наличия нарушения целостности кожных покровов, оперативного вмешательства в организм человека.There is no condition for the presence of a violation of the integrity of the skin, surgical intervention in the human body.

Экономичность метода. Средние затраты на проведение аортографии составляют от 3600 до 5000 рублей, на проведение дуплексного сканирования - в пределах 600-800 рублей в зависимости от класса используемого для исследования ультразвукового сканера.Profitability of a method. Average costs for aortography are from 3600 to 5000 rubles, for duplex scanning - in the range of 600-800 rubles, depending on the class of ultrasound scanner used for research.

Количественные показатели кровотока в нижней брыжеечной артерии (n=25).Quantitative indicators of blood flow in the inferior mesenteric artery (n = 25).

Показатели (n=20)Indicators (n = 20) Средняя арифметическаяArithmetic mean Средняя ошибкаAverage error ВозрастAge 51 год51 years ±3,37± 3.37 ДиаметрDiameter 3,5 мм3.5 mm ±0,13± 0.13 VmaxVmax 58,51 см/сек58.51 cm / sec ±2,78± 2.78 VminVmin 5,92 см/сек5.92 cm / sec ±1,05± 1.05 RI
PIRi
PI 0,89
3,550.89
3,55 ±0,018
±0,45± 0.018
± 0.45

Claims

A method for determining the type of anatomical structure of the inferior mesenteric artery (NBA), characterized by the fact that they conduct ultrasound Dopplerography, display a cross section of the aorta in B-mode, find the mouth of the NBA 3-5 cm below the mouth of the renal arteries and 2-3 cm above the aortic bifurcation evaluate the diameter of the NBA, which is determined in the form of an oval structure with hyperechoic walls and anechoic lumen of the cavity, then conduct duplex scanning of the NBA using color Doppler mapping and pulse-wave Doppler, determine the shape of the Doppler curve, the type of spectrum of Doppler frequencies, the presence of a spectral window, peak systolic velocity (Vmax), final diastolic blood flow velocity (Vmin), peripheral blood flow resistance index (RI), pulsation index (PI) and with a Vmax value in the range of 30- 71.5 cm / s, Vmin in the range of 0.08-12.8 cm / s, RI in the range of 0.7-0.98, PI in the range of 0.15-7.1 determine the main type of anatomical structure of the NBA; when Vmax is less than 30 cm / s, Vmin is less than 5 cm / s, RI is in the range of 0.7-0.98, PI is in the range of 0.15-7.1 or the inability to visualize blood flow in the NBA determines the loose type of structure of the NBA.