SU1435239A1

SU1435239A1 - Способ определени механических свойств и тонуса кровеносных сосудов

Info

Publication number: SU1435239A1
Application number: SU864160123A
Authority: SU
Inventors: Юрий Владиславович Дубикайтис; Леонид Гдальевич Вайнштейн
Original assignee: Ленинградский научно-исследовательский нейрохирургический институт им.проф.А.Л.Поленова
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1988-11-07
Also published as: SU1435239T

Abstract

Изобретение относитс к медицине и физиологии и может быть использовано в клинической диагностике, экспериментальной фармакологии, нормальной и патофизиологии при изучении механических свойств сосудистой стенки и оценке тонуса кровеносных сосудов, а также св занных с ними, нарушени гемодинамики при различных заболевани х. Цель изобретени - оценка механических свойств и тонуса кровеносных сосудов целостного организма (in vivo) - достигаетЬ . тем, что с помощью контролируемого пережати ступенчато повышают минимальное значение внутрисосудистого давлени при одновременном измерении скорости распространени пульсовой волны и затем по формуле определ ют модуль упругости сосудистой стенки при заданном давлении по отношению к его значению при исходном давлении. 2 табл. (Л

Description

со ел

1C

со со

Изобретение относитс к медицине и физиологии, а именно к биомеханике сосудистой стенки, и может быть использовано в клинической диагностике и экспериментальной фармакологии при изучении механических свойств и оценке тонуса кровеносных сосудов, а также дл вьшвлени причин нарушени ге- одинамики при сосудистых заболева- |ни х.

1

Цель изобретени - определейие механических свойств и тонуса кровеносных сосудов целостного организма.

Способ осуществл ют следующим об- разом.

Ступенчато повьшают минимальное значение пульсирующего внутрисосудис- гого давлени путем контролируемого пережати сосуда и одновременно изме- з ют скорость распространени пультовой волны, после чего определ ют- механические свойства кровеносных со- гудов как отношение модул упругости :;тенки сосуда при заданном давлении его значеьшю при исходном давлении ио формуле р

.гр

EI (Срр

dP

С

де Е модуль упругости стенки ср- .суда при исходном давлении;

Р

модуль упругости стенки сосуда при заданном давле-.;

НИИ Р I

Р

скорость распространени пульсовой волны при исходном давлении;

- скорость распространени пульсовой волны при заданном давлении Р р плотность крови; Рд - исходное давление в сосуде. О тонусе кровеносных сосудов су- п т по зависимости относительного модул упругости от внутрисосудисто- о давлени .

: Указанна формула получена на ос- Ьовании математической модели распространени пульсовой волны в кро- |веносных сосудах. В модели сделано допущение, что кровеносный сосуд пре Ставл ет собой полый цилиндр с внут- |ренним диаметром d и толщиной стен- tKH h.

Площадь поперечного сечени сосудистой стенки

„ (й+2Ю Td S - - - --,

где -S hd + Ь2 и |- 7h. I dd

Разделим обе части уравнени на d.

По литературным данным отношение толщины стенки к диаметру сосуда не превосходит 0,1.

Поэтому, пренебрега членами второго пор дка, получают

7d2

h d

(1)

Скорость распространени пульсовой волны определ ют по уравнению

ч Ifl

Q S51

(pD) где р - плотность крови;

D - раст жимость сосуда. Дл тонкостенных сосудов раст жимость сосуда определ ют по формуле

(HVi) ЕС)

(2)

где V - коэффициент Пуассона;

Е - касательный модуль упругости

Юнга. После преобразовани получают

h (

- .

Вычисл ю производную относительно толщины стенки по давлению

эф

ЭРЕ

С другой стороны

(3)

зф 3(§) ad

ар

а э

(4)

Уравнение раст жимости сосуда (2) может быть записано

или

23d (I-VJ)

59Р - --i

ad dCbV) 2Ё(|Г

(5)

55

Из уравнени (1) получают

Эф

II 2.,

9d

Td

(6)

еобразуют

3 , S 9d TTd Подставл ют уравнени (5) и (6) уравнение (4)

. d(i-vi) .

ЭР

rd

2Е(Ь)

После преобразовани , учитыва уравнение (1), подучают

О-Г) ,

2Ё

(7)

Приравнива правые части уравне- ний (3) и (7), получают

p(1. - С || (,.v.)

После преобразовани получают

.9с

1,

Е(2рС|| . - )

„ггЗЕ Р ЭР

и далее

ЗЕ 23С ар

Е С 2рС2

Интегриру обе части уравнени ,

получают ,J Р

2р f dP

i; §f - ;

Регистраци скорости распространени пульсовой волны при измен емом нижнем значении пульсирующего внутри сосудистого давлени позвол ет проводить исследование на живом человеке (in vivo). используз пульсацию крови в сосудах. Ступенчатое повыше- Iние минимального значени пульсирую- щего давлени позвол ет осуществить измерение скорости распространени пульсовой волны в зависимости от внутрисосудистого давлени .

Контролируемое пережатие сосуда обеспечивает возможность ступенчатого повьшени давлени .

Отношение модул упругости стенки при заданном давлении к его значению

при исходном Давлении (-) отражает

о

изменение механических свойств сосудистой стенки в зависимости от внутри сосудистого давлени и регул ции тонуса .

У обследуемого измер ют рассто ние от верхней точки грудины до кончика среднего пальца, которое принимаетс равным длине сосудистого русла руки. На плечо ббследуемога накладываетс накачиваема воздухом манжета ,в которой с шагом в Юммрт.ст. повышают давление до систолического значени . На каждом этапе повышени давлени в манжете определ ют скррость распространени пульсовой волны . Дл этого измер ют врем распространени пульсовой волны по запаздыванию начала плетизмограммы, регистрируемой с помощью фотодатчика,

наложенного на средний палец пережимаемой манжетой руки, по отношению к R-зубцу кардиограммы. .

Однако возможны и другие варианты измерени времени распространени

пульсовой волны, например,- по запаздыванию начала волны давлени между двум датчиками давлени , введеннь - ми в артериальный сосуд.

Дл определени скорости распространени пульсовой волны берут среднее по п ти значени м врем распространени пульсовой волны на стабильном участке измерени . Скорость распространени .пульсовой волны определ ют по формуле

5

г . 1р

-1;

где С - скорость распространени

пульсовой волны; 1р - условна длина сосудистого

руслаJ

t - врем распространени пульсовой волны.

Определение модул упругости со- 0 судистой стенки по отношению к его значению при исходном давлении проводитс по формуле:

jL Р -Р f 5

С2

IE. с--)2 р

Е„ Ч .

По рассчитанным значени м относительного модул упругости сосудистой стенки при заданных значени х внутри- сосудистого давлени строитс график, на основании которого суд т о тонусе сосудистой стенки.

Пример 1. У больного С., 56 лет, диагноз: нейровегетативно- сосудиста дистопи , про вл юща с ортостатическими коллаптоидными состо ни ми .

В соответствии с предложенным способом измерили условную длину сосуA cforo русла руки (рассто ние от верхней точки грудины.до кончика с)еднего пальца), котора равн лась 8J9 см. На плечо нсследуемох о, нахо- д вшегос в положении лежа, наклады- накачиваема воздухом манжета в1 которой с шагом в 10 мм рт.ст. по- ишали давление до систолического иачени (табл. 1).

Врем распространени пульсовой олны определ ли по запаздьюанию на- ала фотоплетизмограммы, регистриру™ мой с помощью фотодатчика, наложен- ого ка средний палец пережимаемой анжетой руки. На кавдсм этапе новы- ени давлени определ ли среднее п ти значени м измерений врем аспространени пульсовой волны табл. 1), затем по формуле

С i tn предел ли скорость распространеи пульсовой волны.

После этого по формуле

-L Р .PJ

Е Е

) й

е о

dP С

определ ли модуль ynpyrocTi-j сосудистой стенки при заданном давлении

систолического значени по отно- йению к модулю упругости при исход- :ом давлении. Полученные зависимос1 до и после фа1рмакологической про (ы (мезатон 1%-0,5 мл) показали, что до фармакологической пробы при давани х ., близких к систолическому, наб оЬодаетс значительное уменьшение модул упругости.

После введени мезатона отмеча- ,Ьось повышение артериального давле- |йи вследствие увеличени модул уп Ьугости сосудистой стенки в области Ьколосистолических значений. Полу- 1ченные данные позволили сделать вьшо :о нарушении регул ции тонуса магист- |ральных артериальных сосудов, что ;использовалось при диагностике заболевани .

Пример 2. У больной М., 40 лет, диагноз; эпилепси . Обследование осуществл лось во врем операции .

В соответствии с предложенным способом измерили условную длину сосудистого русла руки, котора равн лась- 82 см. На плечо обследуемой, каходившейсй в положении сид , нак

ладывалась накачиваема воздухом манжета Б которой С шагом 10 мм рт.ст. Повьппали давление до систолического знaчeшi (табл. 2).

Врем распространени пульсовой волны определ ли по запаздьшанию начала плетизмограммы, регистрируемой с помощью фотодатчика, наложенного на средний палец пережимаемой манжетой руки, по отношению к R-зубцу кардиограммы . ,(

Результаты обследований, проводившихс на разных этапах операции, при ведены .в табл. 2.

По формуле

определ ли модуль упругости сосудистой стенки при заданном давлении относительно его значени при исходном давлении,

Зависимость относительно модул упругости сосудистой стенки от давлени показала, что повьш1ение тонуса сосудов, обусловленное воздействием . пневмоэнцефалограммы, сопровождаетс увеличением модул упругости сосудистой стенки по -отношению к его значению при исходном давлении в области систолического давлени . В то же врем снижение тонуса при нейролепта- . нальгезии сопровождаетс его уменьшением в этой же области давлени .

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет определ ть механические свойства и тонус кровеносных сосудов живого человека и их зависимость от фармакологических и центральных воздействий.

Предлагаемьй способ позвол ет оценить механические свойства кровеносных сосудов живого человека (in viч

vo) И дает возможность получить зави- симость относительного модул упругости сосудистой стенки и тонуса сосудов от центральных и фармакологических воздействийПредлагаемый способ проще в технической реализации, так как не требует установки дл проведени исследований .

Claims

Формула изобретени

Способ определени механических свойств и тонуса кровеносных сосудов путем измере1 и косвеннщ параметров механических свойств при повышении внутрисосудистого давлени , отличающийс тем, что, с целью возможности осуществлени способа in

пульсовой волны в диапазоне давлений от исходного до заданного, скорость распространени пульсовой волны при заданном давлении с учетом плотности крови, на основании полученных данных рассчитывают модули упругости при исходном и при заданном давлени х/ и по отношению модулей упругости оп

VIVо,. ступенчато повьпцают минимальное Q редел ют механические свойства, а то- значение пульсирующего внутрисосудис- нус кровеносного сосуда определ ют того давлени с помощью контролируе- как функциональную зависимость отно- мого пережати сосуда и одновременно сительного модул упругости стенки измер ют скорость распространени от внутрисосудистого давлени .

До пробы артериальное давление, мм рт, ст. систолическое 100

диастоли- ческое 70

После введени

мезатона (1%0 ,5 мл)

артериальное

давление,

мм рт.ст.:

систолическое 150

диастоличес- кое 100

Таблица 1

217 200 210 218

217 228

240

267

272

280

171

167

175

175

175

177 177

178 175 183 215

227 248 258 350

Таблица 2