RU2515751C2 - Способ оценки цереброваскулярной реактивности - Google Patents

Способ оценки цереброваскулярной реактивности Download PDF

Info

Publication number
RU2515751C2
RU2515751C2 RU2012129125/14A RU2012129125A RU2515751C2 RU 2515751 C2 RU2515751 C2 RU 2515751C2 RU 2012129125/14 A RU2012129125/14 A RU 2012129125/14A RU 2012129125 A RU2012129125 A RU 2012129125A RU 2515751 C2 RU2515751 C2 RU 2515751C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
petco
tamx
hypercapnia
blood flow
cerebrovascular
Prior art date
Application number
RU2012129125/14A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012129125A (ru
Inventor
Владимир Павлович Куликов
Дарья Владимировна Кузнецова
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации filed Critical Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Priority to RU2012129125/14A priority Critical patent/RU2515751C2/ru
Publication of RU2012129125A publication Critical patent/RU2012129125A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2515751C2 publication Critical patent/RU2515751C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, кардиологии, нейрохирургии и ангиохирургии, и может быть использовано при необходимости оценки цереброваскулярной реактивности. Для этого проводят транскраниальную допплерографию при инсонации сегмента M1 средних мозговых артерий (СМА) с оценкой степени прироста средней по времени максимальной скорости кровотока (ТАМХ) в СМА при гиперкапнической нагрузке на единицу парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе (PetCO2). Регистрацию осуществляют посредством капнографа. Регистрируют максимальное значение ТАМХ в первые 30 секунд гиперкапнической нагрузки в пределах прироста PetCO2 не более чем на 11 мм рт.ст. При этом системное артериальное давление (АД) остается постоянным. Затем рассчитывают индекс цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию, независимый от АД (ИРCO2 НАД), по формуле:
Figure 00000004
где ТАМХнормо - средняя по времени максимальная скорость кровотока при нормокапнии; ТАМХгипер - средняя по времени максимальная скорость кровотока при гиперкапнии в момент измерения PetCO2гипер; PetCO2нормо - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при нормокапнии; PetCO2гипер - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при гиперкапнии, но не превышающее PetCO2нормо более чем на 11 мм рт.ст. При значении ИРCO2 НАД в пределах 1,1-3,2% на 1 мм рт.ст. PetCO2 цереброваскулярную реактивность оценивают как нормальную. Способ обеспечивает высокую информативность и точность за счет исключения ошибочной интерпретации гиперкапнической пробы с учетом влияния роста системного АД на мозговой кровоток и соответственно позволяет оценить истинную цереброваскулярную реактивность, независимую от системного АД и отражающую усиление мозгового кровотока при гиперкапнии как проявление вазодилатирующего эффекта СО2. 2 ил., 1 пр.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к инструментальным способам оценки цереброваскулярной реактивности на углекислый газ (ЦВРCO2) и может быть использовано в неврологии, кардиологии, нейрохирургии и сосудистой хирургии для диагностики церебрососудистой недостаточности и прогнозирования риска церебральных ишемических событий.
Известен способ диагностики скрытой церебрососудистой недостаточности у больных со стенозирующим атеросклерозом сонных артерий (патент РФ на изобретение RU 2194986 C2), заключающийся в том, что оценивают степень прироста скорости мозгового кровотока при гиперкапнии, создаваемой методом возвратного дыхания через дополнительное мертвое пространство в течение трех минут. Скорость кровотока оценивают методом транскраниальной допплерографии.
Недостатком известного способа является низкая информативность из-за невозможности стандартизировать прирост скорости кровотока к изменениям концентрации углекислого газа (CO2) в альвеолярном воздухе, а значит точно оценить прирост кровотока в зависимости от изменения CO2.
Наиболее близким по достигаемому техническому результату (прототип) является способ оценки сосудистой мозговой реактивности (Патент РФ на изобретение RU 2365336 C1). Известный способ включает проведение гиперкапнической пробы методом возвратного дыхания с двукратным измерением скорости кровотока и концентрации CO2 в последней порции выдыхаемого воздуха (FetCO2) на 10-й и 60-й секундах гиперкапнии с расчетом коэффициента относительной реактивности (КОР), позволяющего оценить прирост скорости кровотока на 1% FetCO2.
Недостатком известного способа является недостаточная информативность, т.к. при расчете КОР не учитывают изменение системного артериального давления (АД), повышающегося при гиперкапнии посредством стимуляции центральных и периферических хеморецепторов. В условиях гиперкапнии происходит срыв церебральной ауторегуляции и подъем АД существенно изменяет мозговой кровоток. Индуцированное CO2 повышение системного АД может привести к ошибочной интерпретации результатов гиперкапнической пробы.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение информативности и точности оценки ЦВРCO2 за счет исключения влияния системного АД на мозговой кровоток при гиперкапнической пробе.
Технический результат достигается тем, что регистрируют максимальное значение средней по времени максимальной скорости кровотока (ТАМХ) в средних мозговых артериях (СМА) в первые 30 с гиперкапнической нагрузки в пределах прироста парциального давления CO2 в альвеолярном воздухе (PetCO2) не более чем на 11 мм рт.ст., при котором системное АД остается постоянным, рассчитывают индекс цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию, независимый от АД (ИРCO2 НАД), по формуле:
Figure 00000001
где ТАМХнормо - средняя по времени максимальная скорость кровотока при нормокапнии;
ТАМХгипер - средняя по времени максимальная скорость кровотока при гиперкапнии в момент измерения PetCO2гипер;
PetCO2нормо - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при нормокапнии;
PetCO2гипер - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при гиперкапнии, но не превышающее PetCO2нормо более чем на 11 мм рт.ст., и при его значении в пределах 1,1-3,2% на 1 мм рт.ст. PetCO2 оценивают нормальную цереброваскулярную реактивность.
Способ осуществляют следующим образом.
Заявляемый способ поясняется фигурами 1 и 2 в виде графиков. На фигуре 1 представлена зависимость скорости мозгового кровотока, а на фигуре 2 представлена зависимость артериального давления от PetCO2.
1 этап. Пациент находиться в положении лежа на спине с надетой маской, соединенной посредством трубки для забора воздуха с капнографом (встроенный капнографический модуль Ангиодин-Универсал, БИОСС, Россия), регистрирующим PetCO2, мм рт.ст. Скорость кровотока оценивают методом импульсно-волновой транскраниальной допплерографии (комплекс мониторинга мозгового кровообращения Ангиодин-Универсал, БИОСС, Россия) через среднее темпоральное акустическое окно путем измерения ТАМХ, см/с в сегменте M1 СМА. Пациент дышит через маску воздухом в покое (этап нормокапнии). Регистрируют показатели ТАМХнормо и PetCO2нормо.
2 этап. К маске присоединяют дыхательный контур «Карбоник 01» (патент РФ на изобретение №2365336, Регистрационное удостоверение №ФСР 2009/05033 от 10.06.2009 г., выдано Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития РФ, сертификат соответствия №РОСС RU.MM25.B02375 от 19.06.2009 г.) с дополнительным объемом мертвого пространства 1000 мл посредством дыхательной трубки и пациент дышит через него (этап гиперкапнии). При этом значение ТАМХгипер для оценки прироста скорости берется наибольшее в первые 30 секунд в интервале увеличения в PetCO2 не более чем на 11 мм рт.ст., одновременно к ТАМХгипер определяется значение PetCO2гипер.
3 этап. Рассчитывают индекс цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию, независимый от АД, по формуле:
Figure 00000002
где ТАМХнормо - средняя по времени максимальная скорость кровотока при нормокапнии;
ТАМХгипер - средняя по времени максимальная скорость кровотока при гиперкапнии в момент измерения PetCO2гипер;
PetCO2нормо - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при нормокапнии;
PetCO2гипер - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при гиперкапнии, но не превышающее PetCO2нормо более чем на 11 мм рт.ст.
Всего обследовано 11 здоровых добровольцев в возрасте 21±3,7 года. Всем испытуемым проводился мониторинг мозгового кровотока методом транскраниальной допплерографии и капнография с определением PetCO2 (Ангиодин-Универсал, БИОСС, Россия), а также системного АД методом непрерывного неинвазивного измерения АД с помощью пальцевой фотоплетизмографии, предложенного J.Penaz (CNAP Monitor 500, CNSystems, Австрия). Была обнаружена зависимость ТАМХ в правой и левой СМА от PetCO2 (Фиг.1) и среднего АД от PetCO2 (Фиг.2). Из графиков видно, что АД возрастало лишь при достижении PetCO2 42 мм рт.ст. (прирост PetCO2 составлял 8,7 [7,3; 10,9] мм рт.ст.), а скорость мозгового кровотока увеличивалась уже при достижении PetCO2 38 мм рт.ст. (прирост PetCO2 составлял 5,2 [3,7; 6] мм рт.ст.).
Таким образом, усиление мозгового кровотока в пределах прироста PetCO2 на 8,7 [7,3; 10,9] мм рт.ст. не сопровождалось увеличением АД, а значит было обусловлено возодилатирующим эффектом CO2, что отражает цереброваскулярную реактивность CO2, независимую от изменения системного АД. Нормальной ЦВРCO2 является 2,1 [1,1; 3,2] % прирост скорости кровотока в СМА на 1 мм рт.ст. PetCO2.
Примечание: данные представлены как медиана и квартили (Me [25%; 75%]).
В качестве клинических примеров, подтверждающих преимущества заявляемого способа оценки ЦВРCO2, приводятся протоколы исследования.
Пациент К., 23 года, не предъявляет каких-либо жалоб. После инструктажа проведена проба с дыханием через дополнительное мертвое пространство в течение двух минут. Методом транскраниальной допплерографии регистрировалась скорость кровотока до пробы и во время гиперкапнии, а также на 10-й и 60-й с пробы, проводилась запись капнограммы. Оценивали цереброваскулярную реактивность с расчетом ИРCO2НАД, по заявленной методике и КОР, описанный в прототипе (Патент РФ на изобретение RU 2365336 C1), по формуле:
Figure 00000003
где Vps2 - пиковая систолическая кровотока в СМА на 60 секунде пробы;
Vps1 - пиковая систолическая кровотока в СМА на 10 секунде пробы;
CO22 - концентрация CO2 в последней порции выдыхаемого воздуха на 60 секунде пробы;
CO21 - концентрация CO2 в последней порции выдыхаемого воздуха на 10 секунде пробы.
Показатели кровотока и капнометрии при расчете ИРCO2НАД: ТАМХнормо=62 см/с, ТАМХгипер=80 см/с, PetCO2нормо=34 мм рт.ст., PetCO2гипер=44 мм рт.ст.
ИРCO2 НАД - 2,9 %/мм рт.ст.
Таким образом при увеличении парциального давления CO2 в альвеолярном воздухе на 1 мм рт.ст. скорость мозгового кровотока возрастала на 2,9%, а т.к. прирост PetCO2 составил 10 мм рт.ст., при котором АД еще не увеличивается и не может повлиять на мозговой кровоток, то полученное значение реактивности характеризует именно вазодилатирующее влияние CO2 на церебральные сосуды и истинную ЦВРCO2.
Показатели кровотока и капнометрии при расчете КОР: VpS1=110 см/с, Vps2=132 см/с, CO21=4,5%, CO22=6%
КОР=13% (норма).
В данном примере оба показателя соответствовали значениям нормальной цереброваскулярной реактивности.
Пациент Р., 25 лет, жалобы на периодические головные боли, по данным дуплексного исследования брахиоцефальных сосудов выявлена S-образная деформация внутренней сонной артерии справа с нарушением локальной гемодинамики. Методом транскраниальной допплерографии регистрировалась скорость кровотока до пробы и во время гиперкапнии, а также на 10-й и 60-й с пробы, проводилась запись капнограммы. Оценивали цереброваскулярную реактивность с расчетом ИРCO2НАД по заявленной методике и КОР, описанный в прототипе.
Показатели кровотока и капнометрии при расчете ИРCO2НАД: ТАМХнормо=58 см/с, ТАМХгипер=63 см/с, PetCO2нормо=35 мм рт.ст., PetCO2гипер=44 мм рт.ст.
ИРCO2НАД=0,9%/мм рт.ст.
Таким образом, при увеличении PetCO2 на 1 мм рт.ст. скорость мозгового кровотока возрастала на 0,9%, что ниже нормы, а т.к. прирост PetCO2 составил 9 мм рт.ст., при котором АД еще не увеличивается, то полученное значение характеризует цереброваскулярную реактивность на CO2, независимую от АД и обусловленную вазодилатирующим эффектом CO2.
Показатели кровотока и капнометрии при расчете КОР: VpS1=116 см/с, Vps2=136 см/с, CO21=5%, CO22-6,8%
КОР=9,6% (норма).
В данном примере ЦВРCO2 была снижена, но КОР показывал нормальное значение реактивности, т.к. при его расчете концентрация CO2 в выдыхаемом воздухе увеличивалась на 1,8%, что соответствовало 13 мм рт.ст. PetCO2. Такой прирост СO2 в выдыхаемом воздухе привел к повышению системного АД, которое усиливало мозговой кровоток, и гиперкапническая проба была интерпретирована ошибочно.
Заявляемый способ оценки цереброваскулярной реактивности обладает высокой информативностью и точностью, что позволяет исключить ошибочную интерпретацию гиперкапнической пробы, учитывая влияние роста системного АД на мозговой кровоток, а значит точно оценить истинную цереброваскулярную реактивность, не зависимую от системного АД и отражающую усиление мозгового кровотока при гиперкапнии как проявление вазодилатирующего эффекта CO2.

Claims (1)

  1. Способ оценки цереброваскулярной реактивности, включающий проведение транскраниальной допплерографии при инсонации сегмента M1 средних мозговых артерий (СМА) с оценкой степени прироста средней по времени максимальной скорости кровотока (ТАМХ) в СМА при гиперкапнической нагрузке на единицу парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе (PetCO2), регистрируемого капнографически, отличающийся тем, что регистрируют максимальное значение ТАМХ в первые 30 секунд гиперкапнической нагрузки в пределах прироста PetCO2 не более чем на 11 мм рт.ст., при котором системное артериальное давление (АД) остается постоянным, рассчитывают индекс цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию, независимый от АД (ИРCO2 НАД), по формуле:
    Figure 00000004

    где ТАМХнормо - средняя по времени максимальная скорость кровотока при нормокапнии;
    ТАМХгипер - средняя по времени максимальная скорость кровотока при гиперкапнии в момент измерения PetCO2гипер;
    PetCO2нормо - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при нормокапнии;
    PetCO2гипер - парциальное давление CO2 в альвеолярном воздухе при гиперкапнии, но не превышающее PetCO2нормо более чем на 11 мм рт.ст., и при его значении в пределах 1,1-3,2% на 1 мм рт.ст. PetCO2 оценивают нормальную цереброваскулярную реактивность.
RU2012129125/14A 2012-07-10 2012-07-10 Способ оценки цереброваскулярной реактивности RU2515751C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012129125/14A RU2515751C2 (ru) 2012-07-10 2012-07-10 Способ оценки цереброваскулярной реактивности

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012129125/14A RU2515751C2 (ru) 2012-07-10 2012-07-10 Способ оценки цереброваскулярной реактивности

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012129125A RU2012129125A (ru) 2014-02-20
RU2515751C2 true RU2515751C2 (ru) 2014-05-20

Family

ID=50113623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012129125/14A RU2515751C2 (ru) 2012-07-10 2012-07-10 Способ оценки цереброваскулярной реактивности

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2515751C2 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2351281C1 (ru) * 2007-10-08 2009-04-10 Государственное учреждение научно-исследовательский институт кардиологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН Способ оценки цереброваскулярной реактивности
RU2365336C1 (ru) * 2008-03-17 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО АГМУ Росздрава) Способ оценки сосудистой мозговой реактивности
UA51291U (ru) * 2010-01-19 2010-07-12 Харьковский Национальный Автомобильно-Дорожный Университет Способ определения ползучести объемной твердости материалов при индентировании

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2351281C1 (ru) * 2007-10-08 2009-04-10 Государственное учреждение научно-исследовательский институт кардиологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН Способ оценки цереброваскулярной реактивности
RU2365336C1 (ru) * 2008-03-17 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО АГМУ Росздрава) Способ оценки сосудистой мозговой реактивности
UA51291U (ru) * 2010-01-19 2010-07-12 Харьковский Национальный Автомобильно-Дорожный Университет Способ определения ползучести объемной твердости материалов при индентировании

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХРАПОВ К.Н., Влияние некоторых методов общей анестезии на мозговой кровоток и цереброваскулярную реактивность по данным транскраниальной допплерографии., Автореферат дисс..к.м.н., СПб, 1997, с.6-10. БЕСПАЛОВ А.Г. Влияние гипоксической гиперкапнии на мозговую гемодинамику и толерантность головного мозга к ишемии. Автореф. дисс. 2003, с.5-18. Лечебно-диагностический комплекс "КАРБОНИК-01" // Руководство по эксплуатации, Регистрационное удостоверение N ФСР 2009/05033 от 10.06.2009 г. SETTAKIS G et al. Hyperventilation-induced cerebrovascular reactivity among hypertensive and healthy adolescents - Kidney Blood Press Res. 2006; 29(5): 306-311 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012129125A (ru) 2014-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vriens et al. Transcranial pulsed Doppler measurements of blood velocity in the middle cerebral artery: reference values at rest and during hyperventilation in healthy volunteers in relation to age and sex
Widder et al. Transcranial Doppler CO 2 test for the detection of hemodynamically critical carotid artery stenoses and occlusions
US7635339B2 (en) Method for non-cooperative lung function diagnosis using ultrasound
US8696580B2 (en) Arteriosclerosis evaluating apparatus
Markl et al. Analysis of pulse wave velocity in the thoracic aorta by flow‐sensitive four‐dimensional MRI: Reproducibility and correlation with characteristics in patients with aortic atherosclerosis
Shedeed Right ventricular function in children with bronchial asthma: a tissue Doppler echocardiographic study
WO2005069740A2 (en) Method and system for cardiovascular system diagnosis
AU2018251888B2 (en) Non-invasive venous waveform analysis for evaluating a subject
Prunet et al. Noninvasive detection of elevated intracranial pressure using a portable ultrasound system
Fu et al. A new method for cerebral arterial stiffness by measuring pulse wave velocity using transcranial Doppler
Cevik et al. Assessment of pulmonary arterial hypertension and vascular resistance by measurements of the pulmonary arterial flow velocity curve in the absence of a measurable tricuspid regurgitant velocity in childhood congenital heart disease
Marr et al. Jugular venous flow quantification using Doppler sonography
Nawaytou et al. Clinical utility of echocardiography in former preterm infants with bronchopulmonary dysplasia
Matta et al. Transcranial Doppler ultrasonography in anesthesia and neurosurgery
Vakily et al. A system for continuous estimating and monitoring cardiac output via arterial waveform analysis
Joseph et al. Arterial compliance probe for calibration free pulse pressure measurement
Sonnabend et al. Cerebrospinal fluid pulse wave velocity measurements: In vitro and in vivo evaluation of a novel multiband cine phase‐contrast MRI sequence
D'Andrea et al. Transcranial Doppler ultrasound: Clinical applications from neurological to cardiological setting
RU2515751C2 (ru) Способ оценки цереброваскулярной реактивности
Masini et al. Cardiac output changes from prior to pregnancy to post partum using two non-invasive techniques
Torrado et al. Normal pregnancy is associated with changes in central hemodynamics and enhanced recruitable, but not resting, endothelial function
Kenny et al. The Doppler shock index measured by a wearable ultrasound patch accurately detects moderate‐to‐severe central hypovolemia during lower body negative pressure
Brasil et al. Improved transcranial doppler waveform analysis for intracranial hypertension assessment in patients with traumatic brain injury
RU2365336C1 (ru) Способ оценки сосудистой мозговой реактивности
Zhang et al. Volume assessment by inferior vena cava examination: bedside ultrasound techniques and practical difficulties