RU2351282C1 - Method of autoregulation estimation of cerebral blood flow - Google Patents
Method of autoregulation estimation of cerebral blood flow Download PDFInfo
- Publication number
- RU2351282C1 RU2351282C1 RU2007137365/14A RU2007137365A RU2351282C1 RU 2351282 C1 RU2351282 C1 RU 2351282C1 RU 2007137365/14 A RU2007137365/14 A RU 2007137365/14A RU 2007137365 A RU2007137365 A RU 2007137365A RU 2351282 C1 RU2351282 C1 RU 2351282C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blood flow
- inhalation
- minutes
- diameter
- initial
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/02028—Determining haemodynamic parameters not otherwise provided for, e.g. cardiac contractility or left ventricular ejection fraction
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, конкретно к инструментальным способам оценки ауторегуляции мозгового кровотока, и может быть использовано в неврологии, кардиологии, нейрохирургии и реаниматологии для диагностики латентной церебрососудистой недостаточности.The invention relates to medicine, specifically to instrumental methods for assessing autoregulation of cerebral blood flow, and can be used in neurology, cardiology, neurosurgery and resuscitation for the diagnosis of latent cerebrovascular insufficiency.
Известные способы оценки ауторегуляции мозгового кровотока осуществляются рентгенологическими/радиоизотопными методами (контрастная ангиография, однофотонная эмиссионная, позитронно-эмиссионная и магнитно-резонансная томография) и ультразвуковыми методами (транскраниальная доплерография и дуплексное сканирование) с проведением функциональных нагрузочных тестов.Known methods for assessing autoregulation of cerebral blood flow are carried out by X-ray / radioisotope methods (contrast angiography, single-photon emission, positron emission and magnetic resonance imaging) and ultrasound methods (transcranial dopplerography and duplex scanning) with functional load tests.
Основными недостатками рентгенологических/радиоизотопных способов оценки ауторегуляции мозгового кровотока являются: необходимость наличия технически сложного, громоздкого и дорогостоящего оборудования, соответствующих реактивов или препаратов, инвазивность процедуры, лучевая нагрузка на пациента и исследователя, невозможность оценки функционального состояния сосудистого русла [1].The main disadvantages of X-ray / radioisotope methods for assessing cerebral blood flow autoregulation are: the need for technically sophisticated, bulky, and expensive equipment, appropriate reagents or drugs, invasiveness of the procedure, radiation load on the patient and researcher, and the impossibility of assessing the functional state of the vascular bed [1].
Метод транскраниальной доплерографии (ТКДГ) обеспечивает быструю и неинвазивную регистрацию показателей линейной скорости кровотока (ЛСК) в базальных артериях мозга. В связи с тем, что при постоянном просвете артерии ЛСК пропорциональна объемному кровотоку, она может использоваться в качестве индикатора потока в исследуемом сосудистом бассейне [2]. Для получения информации о состоянии ауторегуляции мозгового кровотока применяются ТКДГ-методики с предъявлением разнообразных нагрузочных тестов [3]. Однако данные способы оценки ауторегуляции мозгового кровотока являются недостаточно точными и объективными, так как используют в качестве нагрузочных тестов воздействия химической природы, несвойственные для системы регуляции мозгового кровообращения (ацетазоламид, нитроглицерин, нимодипин, кетансерин, курантил). Для получения достоверной информации необходимо в качестве функциональных нагрузочных тестов использовать воздействия, имитирующие физиологические стимулы [4], поэтому для оценки ауторегуляции мозгового кровотока, а именно вазоконстрикторной реакции сосудов, целесообразно использовать физиологический раздражитель - кислород, являющийся естественным информационным переносчиком в сосудистой системе.The method of transcranial dopplerography (TCD) provides fast and non-invasive registration of linear blood flow velocity (LSC) in the basal arteries of the brain. Due to the fact that, with a constant lumen of the artery, LBF is proportional to the volumetric blood flow, it can be used as an indicator of flow in the studied vascular pool [2]. To obtain information on the state of autoregulation of cerebral blood flow, TCD methods are used with the presentation of a variety of stress tests [3]. However, these methods of assessing cerebral blood flow autoregulation are not accurate and objective enough, since they use chemical effects that are unusual for the cerebral circulation regulation system (acetazolamide, nitroglycerin, nimodipine, ketanserin, chimes) as stress tests. To obtain reliable information, it is necessary to use effects simulating physiological stimuli as functional stress tests [4]; therefore, to assess the autoregulation of cerebral blood flow, namely, the vasoconstrictor response of blood vessels, it is advisable to use a physiological stimulus - oxygen, which is a natural information carrier in the vascular system.
Наиболее близким к предлагаемому способу оценки ауторегуляции мозгового кровотока является выбранный в качестве прототипа способ оценки ауторегуляции мозгового кровотока, заключающийся в регистрации уменьшения пиковой систолической скорости кровотока в средней мозговой артерии по сравнению с исходным уровнем при искусственной гипервентиляции в течение 2 минут [5].Closest to the proposed method for evaluating cerebral blood flow autoregulation is a prototype method for evaluating cerebral blood flow autoregulation, which consists in recording a decrease in peak systolic blood flow velocity in the middle cerebral artery compared with the initial level with artificial hyperventilation for 2 minutes [5].
Однако данный способ имеет существенные недостатки: гипервентиляция вызывает не только повышение напряжения кислорода в крови - гипероксию, но и снижение содержания углекислого газа - гипокапнию, таким образом, запускаются два механизма ауторегуляции тонуса мозговых сосудов, а именно - уменьшение содержания углекислого газа в плазме крови (гипокапния) приводит, с одной стороны, к раздражению рецепторов синокаротидной зоны и гладкомышечных элементов сосудистой стенки, с другой стороны - к повышению уровня рН, тканевому алкалозу, т.е. вазоконстрикторный эффект реализуется, в основном, через метаболический механизм ауторегуляции; в то время как гипероксическая церебральная вазоконстрикция реализуется за счет инактивации оксида азота (NO) супероксидными радикалами - эндотелийзависимый механизм ауторегуляции [6]. Кроме того, при гипервентиляции у пациентов возникают неприятные ощущения головокружения; появляются неспецифические реакции сердечно-сосудистой системы, что маскирует результаты пробы. Повышенная частота дыхания приводит к значительным колебаниям головы, что создает технические сложности в локации мозговых артерий. А также не разработаны конкретные критерии оценки ауторегуляции мозгового кровотока для пациентов разных возрастных групп, что сужает область применения известного способа.However, this method has significant drawbacks: hyperventilation causes not only an increase in the oxygen tension in the blood - hyperoxia, but also a decrease in the carbon dioxide content - hypocapnia, thus, two mechanisms of autoregulation of the tone of the cerebral vessels are triggered, namely, a decrease in the carbon dioxide content in the blood plasma ( hypocapnia) leads, on the one hand, to irritation of the receptors of the synocarotid zone and smooth muscle elements of the vascular wall, on the other hand, to an increase in the pH level, tissue alkalosis, i.e. the vasoconstrictor effect is realized mainly through the metabolic mechanism of autoregulation; while hyperoxic cerebral vasoconstriction is realized due to inactivation of nitric oxide (NO) by superoxide radicals - an endothelium-dependent autoregulation mechanism [6]. In addition, with hyperventilation, patients experience unpleasant sensations of dizziness; non-specific reactions of the cardiovascular system appear, which masks the results of the sample. An increased respiratory rate leads to significant fluctuations in the head, which creates technical difficulties in the location of the cerebral arteries. And also, specific criteria for assessing autoregulation of cerebral blood flow for patients of different age groups have not been developed, which narrows the scope of the known method.
Новая техническая задача - повышение информативности, воспроизводимости и точности оценки ауторегуляции мозгового кровотока, оптимизация техники проведения и стандартизация исследования.A new technical task is to increase the information content, reproducibility and accuracy of the assessment of cerebral blood flow autoregulation, optimization of the technique and standardization of the study.
Поставленную задачу решают применением нового способа оценки ауторегуляции мозгового кровотока, заключающегося в исследовании ЛСК и диаметра средней мозговой артерии (СМА) в покое и на фоне гипероксического нагрузочного теста - ингаляции в течение 2 минут 100% кислорода, причем регистрируют изменения средней скорости кровотока (V) и диаметр СМА (D), рассчитывают коэффициенты и индексы, а именно: коэффициент изменения скорости кровотока (КИСO2) индекс изменения скорости кровотока (ИИСO2), коэффициент изменения диаметра СМА (КИДO2), индекс изменения диаметра СМА (ИИДO2), индекс постгипероксического восстановления ЛСК (ИВO2), нормализованный к АД ауторегуляторный ответ (НАОO2) и при показателях КИСO2=0,82±0,07, ИИСO2=-0,12±0,05, КИДO2=0,84±0,06, ИИДO2=-0,33±0,24, ИВO2=1,08±0,11, НАОO2=1,11±0,29 оценивают нормальное состояние ауторегуляции мозгового кровотока.The problem is solved by using a new method for assessing autoregulation of cerebral blood flow, which consists in the study of BFV and the diameter of the middle cerebral artery (SMA) at rest and against the background of a hyperoxic exercise test - inhalation of 100% oxygen for 2 minutes, and changes in the average blood flow velocity (V) are recorded and the diameter of the MCA (D), the coefficients and indices are calculated, namely: the coefficient of change of blood flow velocity (ICC O2 ), the index of change of blood flow velocity (ICC O2 ), the coefficient of change of diameter of the MCA (ICC O2 ), index of change changes in the diameter of SMA (IID O2 ), the index of posthyperoxic recovery of LBF (IV O2 ), the autoregulatory response normalized to blood pressure (NAO O2 ), and when the indices are CI O2 = 0.82 ± 0.07, IIS O2 = -0.12 ± 0, 05, KID O2 = 0.84 ± 0.06, IID O2 = -0.33 ± 0.24, IV O2 = 1.08 ± 0.11, NAO O2 = 1.11 ± 0.29 assess the normal state of autoregulation cerebral blood flow.
Новым в предлагаемом способе является достижение вазоконстрикторной реакции средней мозговой артерии при ингаляции 100% кислорода в течение 2 минут, что позволяет оптимизировать и стандартизировать технику проведения исследования. Детерминированность сосудистой реакции достигается путем использования оригинального устройства для оценки цереброваскулярного резерва [7], обеспечивающего точное дозирование, стабильную концентрацию кислорода, герметичность дыхательного контура и уменьшение объема «мертвого» пространства, посредством применения ротаметрических дозиметров, лицевой маски с надувным обтуратором и нереверсивного клапана, расположенного в непосредственной близости от дыхательных путей пациента.New in the proposed method is the achievement of a vasoconstrictor reaction of the middle cerebral artery by inhalation of 100% oxygen for 2 minutes, which allows to optimize and standardize the research technique. The vascular reaction determinism is achieved by using an original device for assessing the cerebrovascular reserve [7], which ensures accurate dosing, stable oxygen concentration, tightness of the respiratory circuit and reduction of the volume of “dead” space, through the use of rotametric dosimeters, a face mask with an inflatable obturator and a non-reversible valve located in close proximity to the patient’s respiratory tract.
Кроме того, новым в предлагаемом способе является исследование изменения диаметра СМА на фоне гипероксического нагрузочного теста; расчет и оценка индекса постгипероксического восстановления линейной скорости кровотока и коррекция коэффициента ауторегуляторного ответа в зависимости от системного артериального давления, что повышает информативность и точность оценки ауторегуляции мозгового кровотока.In addition, new in the proposed method is the study of changes in the diameter of the SMA against the background of a hyperoxic stress test; calculation and assessment of the index of posthyperoxic recovery of the linear blood flow velocity and correction of the autoregulatory response coefficient depending on systemic blood pressure, which increases the information content and accuracy of the assessment of autoregulation of cerebral blood flow.
Существенные признаки, характеризующие изобретение, проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и являющиеся очевидными для специалиста.The essential features characterizing the invention, showed in the claimed combination of new properties that are not explicitly derived from the prior art in this field and which are obvious to a specialist.
Идентичной совокупности признаков не обнаружено при изучении патентной и научно-медицинской литературы. Данное изобретение может быть использовано в практическом здравоохранении для повышения качества диагностики и своевременного начала лечения нарушений ауторегуляции мозгового кровотока в условиях гипероксии.An identical set of features was not found in the study of patent and medical literature. This invention can be used in practical health care to improve the quality of diagnosis and the timely start of treatment of disorders of autoregulation of cerebral blood flow in hyperoxia.
Исходя из вышеизложенного, следует считать предлагаемое изобретение соответствующим условиям патентоспособности «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».Based on the foregoing, the present invention should be considered relevant to the conditions of patentability "Novelty", "Inventive step", "Industrial applicability".
Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей.The invention will be clear from the following description and the accompanying drawings.
На фиг.1 изображено устройство для оценки цереброваскулярного резерва, состоящее из двух литых металлических баллонов емкостью 2 литра, содержащих кислород (1) и двуокись углерода (2), закрепленных на корпусе устройства; двухкамерных редукторов (3, 4) (ГОСТ 5313-59); блока ротаметрических дозиметров - двух дозиметров для кислорода (5) с пределами измерений от 0 до 2 л/мин и от 2 до 10 л/мин и дозиметра для двуокиси углерода (6) с пределами измерения от 0 до 2 л/мин; направляющих клапанов (7); дыхательных шлангов - гофрированного большого диаметра (22 мм) для кислорода/воздуха (8) и малого диаметра (8 мм) для двуокиси углерода (9); нереверсивного клапана (10); лицевой маски (11) с надувным обтуратором и регистрирующего устройства - аппарата ультразвуковой диагностики HDI 5000 SonoCT (Philips-ATL, Германия-США) (12).Figure 1 shows a device for assessing cerebrovascular reserve, consisting of two cast metal cylinders with a capacity of 2 liters, containing oxygen (1) and carbon dioxide (2), mounted on the device; two-chamber gearboxes (3, 4) (GOST 5313-59); a unit of rotametric dosimeters - two dosimeters for oxygen (5) with measurement limits from 0 to 2 l / min and from 2 to 10 l / min and a dosimeter for carbon dioxide (6) with measurement limits from 0 to 2 l / min; directional valves (7); breathing hoses - corrugated large diameter (22 mm) for oxygen / air (8) and small diameter (8 mm) for carbon dioxide (9); non-reversing valve (10); face mask (11) with an inflatable obturator and a recording device - an ultrasound diagnostic apparatus HDI 5000 SonoCT (Philips-ATL, Germany-USA) (12).
На фиг.2 представлена динамика изменения диаметра средней мозговой артерии при проведении функционального гипероксического нагрузочного теста у пациентов в возрастных группах: 20-30 лет, 30-40, и старше 40 лет.Figure 2 presents the dynamics of changes in the diameter of the middle cerebral artery during the functional hyperoxic load test in patients in age groups: 20-30 years, 30-40, and older than 40 years.
На фиг.3 представлена динамика изменения линейной скорости кровотока в средней мозговой артерии при проведении функционального гипероксического нагрузочного теста у пациентов в возрастных группах: 20-30 лет, 30-40 и старше 40 лет.Figure 3 presents the dynamics of changes in the linear velocity of blood flow in the middle cerebral artery during the functional hyperoxic load test in patients in age groups: 20-30 years, 30-40 and older than 40 years.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
1 этап. На лицо пациента, лежащего на спине, накладывают стерильную лицевую маску (11) и в течение 2 минут, с помощью волюметра, измеряют показатели внешнего дыхания - дыхательный объем (ДО), минутную вентиляцию легких (МВЛ) и частоту дыхания (ЧД). Одновременно с этим, при помощи регистрирующего устройства (12), проводят транскраниальную доплерографию средней мозговой артерии через темпоральное окно и оценивают качественные показатели (характер доплеровского сигнала, форма доплерограммы, распределение частот по доплерограмме, направление кровотока) и исходные количественные характеристики мозгового кровотока, а именно: максимальную (пиковую) систолическую скорость кровотока, конечную диастолическую скорость и среднюю скорость кровотока. Диаметр средней мозговой артерии оценивают по доплеровскому слепку.
2 этап. Для проведения гипероксического нагрузочного теста с кислородом открывают вентиль (3) кислородного баллона (1). С помощью ротаметрических дозиметров (5) устанавливают газоток (л/мин) в соответствии с результатами измерения МВЛ. Парциальное содержание кислорода (FiO2) - 100%. Подачу кислорода осуществляют через гофрированный дыхательный шланг большого диаметра (8). Регистрирующим устройством (12) фиксируют изменение показателей мозгового кровотока и диаметра СМА в течение 2 минут. Методом пульсоксиметрии контролируют насыщение крови кислородом (SpO2 99-100%). Прекращают подачу кислорода закрытием вентиля (3) кислородного баллона (1). Определяют время возврата показателей мозгового кровотока к исходным значениям.2 stage. To carry out a hyperoxic load test with oxygen, open the valve (3) of the oxygen cylinder (1). Using rotametric dosimeters (5), a gas flow (l / min) is established in accordance with the results of the MVL measurement. The partial oxygen content (FiO 2 ) is 100%. Oxygen is supplied through a large diameter corrugated breathing hose (8). The recording device (12) records the change in the parameters of cerebral blood flow and the diameter of the MCA for 2 minutes. Pulse oximetry controls the blood oxygen saturation (SpO 2 99-100%). Stop the supply of oxygen by closing the valve (3) of the oxygen cylinder (1). Determine the time of return of cerebral blood flow to baseline values.
3 этап. Рассчитывают коэффициенты и индексы, а именно:3 stage. The coefficients and indices are calculated, namely:
1) коэффициент изменения скорости кровотока (КИСО2). КИСO2=V2/V0, где V0 - исходная ЛСК в СМА (см/с), V2 - ЛСК через 2 минуты ингаляции 100% кислорода (см/с);1) the coefficient of change in blood flow velocity (CIS O2 ). CDS O2 = V 2 / V 0 where V 0 - initial BFV in MCA (cm / s), V 2 - BFV after 2 minutes inhalation of 100% oxygen (cm / s);
2) индекс изменения скорости кровотока (ИИСO2). ИИСO2=(V2-V0)/Т, где V0 - исходная ЛСК в СМА (см/с), V2 - ЛСК через 2 минуты ингаляции 100% кислорода (см/с), Т - время ингаляции кислорода (с);2) an index of change in blood flow velocity (IMS O2 ). IIS O2 = (V 2 -V 0 ) / T, where V 0 is the initial BFV in the MCA (cm / s), V 2 is the BFV after 2 minutes of inhalation of 100% oxygen (cm / s), T is the time of oxygen inhalation ( from);
3) коэффициент изменения диаметра СМА (КИДO2). КИДO2=D2/D0, где D0 - исходный диаметр СМА (см), D2 - диаметр через 2 минуты ингаляции 100% кислорода (см);3) the coefficient of change in the diameter of the SMA (KID O2 ). KID O2 = D 2 / D 0 , where D 0 is the initial diameter of the SMA (cm), D 2 is the diameter after 2 minutes of inhalation of 100% oxygen (cm);
4) индекс изменения диаметра (ИИДO2). ИИДO2=(D2-D0)/Т, где D0 - исходный диаметр СМА (мм), D2 - диаметр через 2 минуты ингаляции 100% кислорода (мм), Т - время ингаляции кислорода (мин);4) index of change in diameter (IID O2 ). IID O2 = (D 2 -D 0 ) / T, where D 0 is the initial diameter of the SMA (mm), D 2 is the diameter after 2 minutes of inhalation of 100% oxygen (mm), T is the time of oxygen inhalation (min);
5) индекс постгипероксического восстановления ЛСК (ИВO2). ИВO2=V0/V5, где V0 - исходная ЛСК в СМА(см/с), V5 - ЛСК через 5 минут от начала исследования (см/с);5) the index of posthyperoxic recovery of LSC (IV O2 ). VI O2 = V 0 / V 5 , where V 0 is the initial BFV in the MCA (cm / s), V 5 is the BFV after 5 minutes from the start of the study (cm / s);
6) нормализованный к АД ауторегуляторный ответ (НАОO2). НАОO2=(V2-V0)/(V0·(АД2-АД0)), где V0 - исходная ЛСК в СМА (см/с), V2 - ЛСК через 2 минуты ингаляции 100% кислорода (см/с), АД0 - исходное систолическое АД (мм рт.ст.), АД2 - систолическое АД через 2 минуты ингаляции 100% кислорода (мм рт.ст.).6) autoregulatory response normalized to BP (NAO O2 ). NAO O2 = (V 2 -V 0 ) / (V 0 · (HELL 2- HELL 0 )), where V 0 is the initial BFV in the MCA (cm / s), V 2 is the BFB after 2 minutes of inhalation of 100% oxygen ( cm / s), HELL 0 - initial systolic blood pressure (mm Hg), HELL 2 - systolic blood pressure after 2 minutes of inhalation of 100% oxygen (mm Hg).
По данным показателям оценивают состояние ауторегуляции мозгового кровотока.According to these indicators, the state of cerebral blood flow autoregulation is assessed.
В течение всего исследования производят непрерывную запись электрокардиограммы, измеряют артериальное давление и частоту дыхания. Общее время исследования составляет 10 минут.Throughout the study, a continuous recording of the electrocardiogram is carried out, blood pressure and respiratory rate are measured. The total study time is 10 minutes.
В качестве клинических примеров, подтверждающих преимущества предлагаемого способа оценки ауторегуляции мозгового кровотока, приводятся протоколы обследования пациентов.As clinical examples confirming the advantages of the proposed method for evaluating cerebral blood flow autoregulation, patient examination protocols are provided.
Пример 1. Пациентка Р., 44 лет, проходила клиническое обследование в клиниках ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН. Неврологических жалоб не предъявляла. При исследовании мозгового кровотока по общепринятой методике - методом транскраниальной доплерографии средней мозговой артерии - были получены следующие результаты: максимальная (пиковая) систолическая скорость кровотока 99,3 см/с, конечная диастолическая скорость кровотока 52,6 см/с, средняя скорость кровотока за сердечный цикл 68,7 см/с, что соответствовало норме, но не позволяло судить о состоянии компенсаторно-приспособительных механизмов (ауторегуляции мозгового кровотока), обеспечивающих функциональную устойчивость системы мозгового кровообращения.Example 1. Patient R., 44 years old, underwent a clinical examination in clinics of the State Scientific Research Institute of Cardiology, Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences. No neurological complaints. When studying cerebral blood flow according to the generally accepted method - transcranial dopplerography of the middle cerebral artery - the following results were obtained: the maximum (peak) systolic blood flow velocity of 99.3 cm / s, the final diastolic blood flow velocity of 52.6 cm / s, the average blood flow rate for the heart a cycle of 68.7 cm / s, which corresponded to the norm, but did not allow judging on the state of compensatory-adaptive mechanisms (autoregulation of cerebral blood flow), ensuring the functional stability of the cerebral system blood circulation.
При исследовании ауторегуляции мозгового кровотока согласно предлагаемому способу были получены следующие результаты: коэффициент изменения скорости кровотока 0,80, индекс изменения скорости кровотока -0,14, коэффициент изменения диаметра средней мозговой артерии 0,83, индекс изменения диаметра средней мозговой артерии -0,30, индекс постгипероксического восстановления линейной скорости кровотока 1,10, нормализованный к АД ауторегуляторный ответ 0,84. Полученные данные позволили оценить нормальное состояние ауторегуляции мозгового кровотока.In the study of autoregulation of cerebral blood flow according to the proposed method, the following results were obtained: coefficient of change in blood flow velocity 0.80, index of change in blood flow velocity -0.14, coefficient of change in diameter of the middle cerebral artery 0.83, index of change in diameter of the middle cerebral artery -0.30 , index of posthyperoxic recovery of linear blood flow velocity 1.10, normalized to blood pressure autoregulatory response 0.84. The data obtained allowed us to assess the normal state of cerebral blood flow autoregulation.
Пример 2. Пациент Л., 49 лет, проходил клиническое обследование в клиниках ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН. Неврологических жалоб не предъявлял. При транскраниальной доплерографии средней мозговой артерии: максимальная (пиковая) систолическая скорость кровотока 109,2 см/с, конечная диастолическая скорость кровотока 48,3 см/с, средняя скорость кровотока за сердечный цикл 68,6 см/с, что соответствовало норме. Компьютерная томография головного мозга не выявила органических изменений.Example 2. Patient L., 49 years old, underwent a clinical examination in clinics of the State Research Institute of Cardiology, Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences. No neurological complaints. In transcranial dopplerography of the middle cerebral artery: the maximum (peak) systolic blood flow velocity is 109.2 cm / s, the final diastolic blood flow velocity is 48.3 cm / s, the average blood flow velocity for the cardiac cycle is 68.6 cm / s, which is normal. Computed tomography of the brain did not reveal organic changes.
С целью оценки ауторегуляции мозгового кровотока было проведено исследование согласно предлагаемому способу, а именно регистрация изменений линейной скорости кровотока и диаметра средней мозговой артерии на фоне гипероксического нагрузочного теста. Были получены следующие результаты: коэффициент изменения скорости кровотока 1,04, индекс изменения скорости кровотока 0,06, коэффициент изменения диаметра средней мозговой артерии 1,03, индекс изменения диаметра средней мозговой артерии 0,05, индекс постгипероксического восстановления линейной скорости кровотока 0,81, нормализованный к АД ауторегуляторный ответ 0,44. Полученные данные свидетельствовали о нарушении ауторегуляции мозгового кровотока, т.е. снижении способности и возможности мозговых сосудов изменять свой диаметр и скорость кровотока в ответ на воздействие нагрузочных стимулов.In order to evaluate autoregulation of cerebral blood flow, a study was conducted according to the proposed method, namely, registration of changes in the linear velocity of blood flow and the diameter of the middle cerebral artery against the background of a hyperoxic load test. The following results were obtained: coefficient of change in blood flow velocity 1.04, index of change in blood flow velocity 0.06, coefficient of change in diameter of the middle cerebral artery 1.03, index of change in diameter of the middle cerebral artery 0.05, index of posthyperoxic recovery of linear blood flow velocity 0.81 , normalized to blood pressure autoregulatory response of 0.44. The data obtained indicated a violation of cerebral blood flow autoregulation, i.e. reducing the ability and ability of cerebral vessels to change their diameter and blood flow velocity in response to exposure to load stimuli.
Полученные, с помощью предлагаемого способа, данные позволили на ранней, доклинической стадии выявить уязвимость циркуляторно-метаболического обеспечения деятельности головного мозга при повышенной нагрузке, что дало возможность дать пациенту практические рекомендации для уменьшения риска развития острого нарушения мозгового кровообращения, а именно: исключить работу в экстремальных условиях (высокогорье, подводные работы); избегать нахождения в помещениях с высокой загазованностью; не допускать значительных колебаний системного артериального давления, регулярно проходить обследование у невролога.The data obtained using the proposed method made it possible at an early preclinical stage to identify the vulnerability of circulatory and metabolic support of the brain activity at increased load, which made it possible to give the patient practical recommendations to reduce the risk of developing acute cerebrovascular accident, namely: to exclude work in extreme conditions (highlands, underwater works); avoid being in rooms with high gas contamination; not to allow significant fluctuations in systemic blood pressure, regularly examined by a neurologist.
Критерии, предлагаемые для оценки ауторегуляции мозгового кровотока, были подобраны на основании интерпретации результатов применения предлагаемого способа у 40 здоровых добровольцев трех возрастных групп: 20-30 лет, 30-40 и старше 40 лет, проходивших клиническое обследование в клиниках ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН.The criteria proposed for assessing autoregulation of cerebral blood flow were selected based on the interpretation of the results of the application of the proposed method in 40 healthy volunteers of three age groups: 20-30 years old, 30-40 and older than 40 years old, who underwent clinical examination in clinics of the Research Institute of Cardiology of the Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences .
Согласно использованию критериев предлагаемого способа были определены пороговые значения показателей кровотока и диаметра средней мозговой артерии, обеспечивающие нормальное состояние ауторегуляции мозгового кровотока (таблица).According to the use of the criteria of the proposed method, threshold values of blood flow parameters and the diameter of the middle cerebral artery were determined, which ensure a normal state of cerebral blood flow autoregulation (table).
Особым достоинством предлагаемого способа является оценка вазоконстрикторной способности мозговых сосудов, реализуемая через эндотелийзависимый механизм ауторегуляции, т.к., учитывая разнообразие афферентных рецепторных представительств физической и химической природы, влияющих на характер воздействия на мозговые сосуды, чем специфичнее функциональный тест в плане ограниченности вовлечения рецепторных зон, тем информативнее ответная реакция мозговых сосудов, поскольку она характеризует функциональную активность отдельных звеньев системы ауторегуляции [4].A particular advantage of the proposed method is the assessment of the vasoconstrictor ability of the cerebral vessels, realized through the endothelium-dependent mechanism of autoregulation, because, given the variety of afferent receptor representations of a physical and chemical nature that affect the nature of the effect on the cerebral vessels, the more specific the functional test is in terms of the limited involvement of receptor zones , the more informative the response of the cerebral vessels, since it characterizes the functional activity of individual links s autoregulation system [4].
Ауторегуляция кровоснабжения головного мозга включается в процесс регуляции, если возмущение выводит мозговой кровоток за пределы гомеостатического диапазона [8]. Следствием этого является обеспечение функциональной устойчивости системы мозгового кровообращения, т.е. независимость циркуляторно-метаболического обеспечения деятельности головного мозга при сдвигах показателей системной гемодинамики и химизма крови [9]. При формировании начальных стадий цереброваскулярных заболеваний гемодинамические нарушения распространяются на все отделы сосудистой системы мозга. Такая диффузность и относительная симметричность цереброваскулярных расстройств позволяют предположить первостепенную роль в их становлении дисфункции регуляторных механизмов, а не ангиоархитектонического дефекта, при котором неизбежна приуроченность дисциркуляции к бассейну измененного сосуда [10].Autoregulation of the blood supply to the brain is included in the regulation process if the disturbance takes the cerebral blood flow beyond the homeostatic range [8]. The consequence of this is to ensure the functional stability of the cerebral circulation system, i.e. independence of the circulatory and metabolic support of the brain during shifts in systemic hemodynamics and blood chemistry [9]. In the formation of the initial stages of cerebrovascular diseases, hemodynamic disturbances spread to all parts of the vascular system of the brain. Such diffusivity and relative symmetry of cerebrovascular disorders suggest a primary role in their formation of dysfunction of regulatory mechanisms, rather than an angioarchitectonic defect, in which confined discirculation to the basin of an altered vessel is inevitable [10].
Таким образом, предлагаемые критерии оценки ауторегуляции мозгового кровотока могут использоваться в неврологии, кардиологии, нейрохирургии и реаниматологии для диагностики латентной церебрососудистой недостаточности, позволяют распознавать цереброваскулярные заболевания на ранней, доклинической стадии и являются пороговыми для определения периода применения лечебно-профилактических мероприятий.Thus, the proposed criteria for assessing cerebral blood flow autoregulation can be used in neurology, cardiology, neurosurgery and resuscitation for the diagnosis of latent cerebrovascular insufficiency, they can recognize cerebrovascular diseases at an early, preclinical stage and are threshold for determining the period of application of therapeutic and preventive measures.
Предлагаемый способ отличает детерминированность сосудистой реакции, стандартизация исследования, простота выполнения, оперативность получения и высокая степень воспроизводимости результатов. Использование физиологического раздражителя (кислорода) обеспечивает безопасность, хорошую переносимость и неинвазивность исследования и позволяет применять данный способ для экспресс-диагностики ауторегуляции мозгового кровотока.The proposed method is distinguished by the determinism of the vascular reaction, standardization of the study, ease of implementation, speed of receipt and a high degree of reproducibility of the results. The use of a physiological stimulus (oxygen) ensures the safety, good tolerance and non-invasiveness of the study and allows the use of this method for rapid diagnosis of autoregulation of cerebral blood flow.
ЛитератураLiterature
1. Лелюк В.Г. Цереброваскулярный резерв при атеросклеротическом поражении брахиоцефальных артерий. Этюды современной ультразвуковой диагностики / В.Г.Лелюк, С.Э.Лелюк. - К.: Укрмед, 2001. - Выпуск 2. - С.31-41.1. Lelyuk V.G. Cerebrovascular reserve for atherosclerotic lesions of the brachiocephalic arteries. Studies of modern ultrasound diagnostics / V.G. Lelyuk, S.E. Lelyuk. - K .: Ukrmed, 2001. -
2. Kontos H.A. Validity of cerebral arterial blood flow calculations from velocity measurements. Stroke 1989; 20:1:1-3.2. Kontos H.A. Validity of cerebral arterial blood flow calculations from velocity measurements. Stroke 1989; 20: 1: 1-3.
3. Шахнович А.Р. Диагностика нарушений мозгового кровообращения (Транскраниальная доплерография) / А.Р.Шахнович, В.А.Шахнович. - М.: Медицина, 1996. - С.129-191.3. Shakhnovich A.R. Diagnosis of cerebrovascular accidents (Transcranial dopplerography) / A.R. Shakhnovich, V.A. Shakhnovich. - M .: Medicine, 1996. - P.129-191.
4. Лелюк С.Э. Современные представления о цереброваскулярном резерве при атеросклеротической патологии магистральных артерий головы (обзор литературы) / С.Э.Лелюк, В.Г.Лелюк. Ультразвуковая диагностика, 1997. - №1. - С.45.4. Lelyuk S.E. Modern views on cerebrovascular reserve in atherosclerotic pathology of the main arteries of the head (literature review) / S.E. Lelyuk, V.G. Lelyuk. Ultrasound Diagnostics, 1997. - No. 1. - S. 45.
5. Лелюк В.Г. Цереброваскулярный резерв при атеросклеротическом поражении брахиоцефальных артерий. Этюды современной ультразвуковой диагностики / В.Г.Лелюк, С.Э.Лелюк. - К.: Укрмед, 2001. - Выпуск 2. - С.45.5. Lelyuk V.G. Cerebrovascular reserve for atherosclerotic lesions of the brachiocephalic arteries. Studies of modern ultrasound diagnostics / V.G. Lelyuk, S.E. Lelyuk. - K .: Ukrmed, 2001. -
6. Жиляев С.Ю. Гипероксическая вазоконстрикция в головном мозгу реализуется путем инактивации оксида азота супероксидными анионами. / С.Ю.Жиляев и др. Рос. физиол. журн. им. И.М.Сеченова, 2002. - №8: 5-553.6. Zhilyaev S.Yu. Hyperoxic vasoconstriction in the brain is realized by inactivation of nitric oxide by superoxide anions. / S.Yu. Zhilyaev and others. fiziol. journal them. I.M.Sechenova, 2002. - No. 8: 5-553.
7. Патент РФ на полезную модель №53881. Устройство для оценки цереброваскулярного резерва / Е.Г.Рипп, Т.М.Рипп, В.Е.Шипаков, Ю.К.Подоксенов, А.В.Шипакова, Ю.С.Свирко, Е.В.Шишнева. - БИ №16. - 10.06.2006.7. RF patent for utility model No. 53881. Device for assessing cerebrovascular reserve / E.G. Ripp, T.M. Ripp, V.E. Shipakov, Yu.K. Podoksenov, A.V. Shipakova, Yu.S. Svirko, E.V. Shishneva. - BI No. 16. - 06/10/2006.
8. Митагвария Н.П. Анализ динамических характеристик регуляции кровоснабжения головного мозга: Автореф. дис… д-ра биол. наук. - Л., 1984.8. Mitagwaria N.P. Analysis of the dynamic characteristics of the regulation of blood supply to the brain: Abstract. dis ... Dr. biol. sciences. - L., 1984.
9. Москаленко Ю.Е. Реактивность мозговых сосудов; физиологические основы, информационная значимость, критерии оценки. // Физиолог. журн. СССР, 1986. - №8. - С.1027-1038.9. Moskalenko Yu.E. Reactivity of cerebral vessels; physiological basis, informational significance, assessment criteria. // Physiologist. journal USSR, 1986. - No. 8. - S.1027-1038.
10. Молоков Д.Д. Роль реактивности сердечно-сосудистой системы в патогенезе, диагностике и лечении атеросклеротической дисциркуляторной энцефалопатии. Автореф. дисс… докт. мед. наук - Иванов, 1995.10. Molokov D.D. The role of cardiovascular reactivity in the pathogenesis, diagnosis and treatment of atherosclerotic discirculatory encephalopathy. Abstract. diss ... doctor. honey. Sciences - Ivanov, 1995.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007137365/14A RU2351282C1 (en) | 2007-10-08 | 2007-10-08 | Method of autoregulation estimation of cerebral blood flow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007137365/14A RU2351282C1 (en) | 2007-10-08 | 2007-10-08 | Method of autoregulation estimation of cerebral blood flow |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2351282C1 true RU2351282C1 (en) | 2009-04-10 |
Family
ID=41014775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007137365/14A RU2351282C1 (en) | 2007-10-08 | 2007-10-08 | Method of autoregulation estimation of cerebral blood flow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2351282C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465829C1 (en) * | 2011-07-26 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГОУ ВПО АГМА Минздравсоцразвития России) | Method for assessing cerebral vessel responses in patients with arterial hypertension |
-
2007
- 2007-10-08 RU RU2007137365/14A patent/RU2351282C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
КУЛИКОВ В.П. и др. Способ оценки ауторегуляции мозгового кровообращения. - Достижения и проблемы функциональной диагностики на рубеже XXI века. - М., 2000, с.140-141. GORM GREISEN Autoregulation of Cerebral Biood Flow. NeoReviews, 2007, 8, (1): c 22. * |
ЛЕЛЮК В.Г. и др. Цереброваскулярный резерв при атеросклеротическом поражении брахиоцефальных артерий. Современные этюды ультразвуковой диагностики. - Укрмед, 2001, 2, с.45. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465829C1 (en) * | 2011-07-26 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГОУ ВПО АГМА Минздравсоцразвития России) | Method for assessing cerebral vessel responses in patients with arterial hypertension |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Potential for lung recruitment estimated by the recruitment-to-inflation ratio in acute respiratory distress syndrome. A clinical trial | |
Malojcic et al. | Ultrasound and dynamic functional imaging in vascular cognitive impairment and Alzheimer’s disease | |
Troosters et al. | Respiratory muscle assessment | |
Kastrup et al. | Sex dependency of cerebrovascular CO2 reactivity in normal subjects | |
Poulin et al. | Indexes of flow and cross-sectional area of the middle cerebral artery using Doppler ultrasound during hypoxia and hypercapnia in humans | |
Yazici et al. | Cerebral blood flow measurements of the extracranial carotid and vertebral arteries with Doppler ultrasonography in healthy adults | |
Robba et al. | Optic nerve sheath diameter ultrasonography at admission as a predictor of intracranial hypertension in traumatic brain injured patients: a prospective observational study | |
Hilbert et al. | Common carotid artery diameter responds to intravenous volume expansion: an ultrasound observation | |
Horiuchi et al. | Effect of progressive normobaric hypoxia on dynamic cerebral autoregulation | |
Lysakowski et al. | Effect of magnesium, high altitude and acute mountain sickness on blood flow velocity in the middle cerebral artery | |
RU2465829C1 (en) | Method for assessing cerebral vessel responses in patients with arterial hypertension | |
RU2351282C1 (en) | Method of autoregulation estimation of cerebral blood flow | |
Hartmann et al. | Regulation of the microvasculature during small muscle mass exercise in chronic obstructive pulmonary disease vs. chronic heart failure | |
RU2351281C1 (en) | Method of cerebrovascular reactance estimation | |
Pliauckiene et al. | Ultrasonic cardiac output monitor provides effective non-invasive bedside measurements of neonatal cardiac output | |
RU2373856C1 (en) | Method of evaluating venous blood flow in main renal veins | |
RU2421140C2 (en) | Method of determining hemodynamic significance of celiac trunk stenoses in children | |
US12076128B2 (en) | Methods of evaluating cerebrovascular reactivity using transcranial doppler | |
Bader | Gizmos and gadgets for the neuroscience intensive care unit | |
RU2286715C2 (en) | Method for detecting total human body state | |
Neill et al. | Transcranial Doppler Ultrasound and Concussion–Supplemental Symptoms with Physiology: A Systematic Review | |
Yiangou et al. | The Impact of Valsalva Manoeuvres and Exercise on Intracranial Pressure and Cerebrovascular Dynamics in Idiopathic Intracranial Hypertension | |
RU2209034C1 (en) | Method for determining medical preparation action nature | |
RU2811002C1 (en) | Method of non-invasive assessment of pressure in portal vein system | |
RU2805362C1 (en) | Method for determining left-right hemisphere dichotomy in healthy individuals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091009 |