Спосіб визначення шлуночково-перегородкового кута (шпк) серця

УКРАЇНА (19) UA (11) 114368 (13) C2 (51) МПК G01N 33/483 (2006.01) A61B 5/103 (2006.01) A61B 1/04 (2006.01) МІНІСТЕРСТВО ЕКОНОМІЧНОГО РОЗВИТКУ І ТОРГІВЛІ УКРАЇНИ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (21) Номер заявки: a 2015 12100 (22) Дата подання заявки: 07.12.2015 (24) Дата, з якої є чинними 25.05.2017 права на винахід: (41) Публікація відомостей 12.12.2016, Бюл.№ 23 про заявку: (46) Публікація відомостей 25.05.2017, Бюл.№ 10 про видачу патенту: (72) Винахідник(и): Савчук Тетяна Василівна (UA), Захарова Валентина Петрівна (UA), Лещенко Іван В'ячеславович (UA), Гльоза Марія Юріївна (UA) (73) Власник(и): ДЕРЖАВНА УСТАНОВА "НАЦІОНАЛЬНИЙ ІНСТИТУТ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ ХІРУРГІЇ ІМ. М.М. АМОСОВА НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ", вул. М. Амосова, 6, м. Київ-110, 03800 (UA) (56) Перелік документів, взятих до уваги експертизою: UA 86874 U, 10.01.2014 UA 94351 U, 10.11.2014 UA 91802 U, 10.11.2014 UA 91803 U, 10.11.2014 Резник А.Г. Микроморфометрическая картина сердца при различных причинах смерти / А.Г. Резник // Современные наукоемкие технологии. - 2012. - №8. - С. 34-36 Савчук Т. В., Захарова В. П. Синдром гіпоплазії лівих відділів серця: особливості будови лівого шлуночка // Вісник серцевосудинної хірургії. - 2014. - С. 307-310 Заргинава Г. Хирургическая анатомия синдрома гипоплазии левого сердца в аспекте его хирургической коррекции. Детские болезни сердца и сосудов // Детские болезни сердца и сосудов. – 2006. - №1. – С.27-39 Пальцев М.А. Руководство по биопсийносекционному курсу / М.А. Пальцев, В.Л. Коваленко, Н.М. Аничков // М.: Медицина. 2002. - 257 с. * Anderson R.H., Pozzi M.,. Hutchinson S. Hypoplastic left heart syndrome / R.H. Anderson, M. Pozzi,. S. Hutchinson – London: Springer-Verlag. - 2005. - 160 p. * (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ШЛУНОЧКОВО-ПЕРЕГОРОДКОВОГО КУТА (ШПК) СЕРЦЯ (57) Реферат: Винахід належить до медицини і стосується способу визначення шлуночково-перегородкового кута (ШПК) серця, що включає отримання гістологічних препаратів з підготовлених парафінових блоків із цілим серцем, попередньо обробленим формаліном та спиртом, з яких виготовляють UA 114368 C2 (12) UA 114368 C2 зрізи цілого серця у горизонтальній площині товщиною 5 мкм, які фарбують, далі отримані гістологічні препарати фотографують за допомогою цифрової фотокамери через мікроскоп, після чого здійснюють побудування та вимірювання кута взаємного розташування вільної стінки лівого шлуночка (ЛШ) та міжшлуночкової перегородки (МШП). UA 114368 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до сфери медицини, зокрема до нормальної та патологічної анатомії, кардіології та кардіохірургії, УЗД-діагностики, і може бути використаний для більш ретельного дослідження особливостей будови стінки та порожнини серця у нормі та при патології, а саме при синдромі лівобічної гіпоплазії серця (СЛГС) у плодів та новонароджених за допомогою оптичних пристосувань. Під синдромом лівобічної гіпоплазії серця (СЛГС) за МКХ-10 розуміють групу аномалій розвитку серця, що включає атрезію, або виражену гіпоплазію гирла або клапана аорти з гіпоплазією висхідної частини аорти та дефектом розвитку лівого шлуночка (ЛШ) (із стенозом або атрезією мітрального клапана) [Бураковский В.И., Бухарин В.А., Подзолков В.П. и др. Врожденные пороки сердца. Сердечно-сосудистая хирургия. Под ред. В.И. Бураковского, Л.А. Бокерия. М: Медицина, 1989; 345-382]. За останніми даними якісних показників (товщина компактного та трабекулярного шарів міокарда, форма та особливості порожнини, наявність фіброеластозу) та кількісних показників (індекс трабекулярного міокарду, індекс вільної порожнини, індекс щільності трабекулярного міокарду) виявлені наступні типи будови ЛШ (лівого шлуночка): "циліндричний", "трабекулярність", "губка", "щілина", "щілина з гіпертрофією". [Zakharova V. Hypoplastic left heart syndrome: Structural changes of the left ventricular myocardium. / V. Zakharova, T. Savchuk, O. Rudenko. // Virchows Arch. - 463. - № 2013. - C. 198., Савчук Т.В. Синдром гіпоплазії лівих відділів серця: особливості будови лівого шлуночка. Т.В. Савчук, В.П. Захарова. // Вісник серцевосудинної хірургії. - 2014. - С. 307-310]. Усі типи ЛШ при СЛГС відрізняються формою порожнини, яка залежить від прилягання вільної стінки ЛШ до МШП (міжшлуночкової перегородки). Можна припустити, що це залежить від наявності фіброеластозу ендокарда ЛШ, стану трабекулярного шару міокарда та від поєднання клапанної патології серця. Визначити ступінь прилягання ЛШ до МШП можливо за допомогою вимірювання шлуночково-перегородкового кута (ШПК). Відомий спосіб кількісної оцінки вад розвитку за допомогою УЗД [Гасанова P.M., Беспалова Е.Д. Особенности и сложности пренатальной диагностики кардиомиопатий.// Детские болезни сердца и сосудов. - 2007. - № 3. - С. 12-14] дозволяє виміряти лінійні розміри камер серця, діаметри клапанів, розміри порожнин, товщину міокарда шлуночків, вираховувати їх співвідношення. Недоліком способу є те, що на УЗД неможливо виявити типи ЛШ, особливо при типі "щілина", коли шлуночок має занадто малі розміри особливо у плодів, а це є важливим для діагностики. Найбільш близьким способом оцінки форми порожнини є оглядовий спосіб, що виконується на розтинах [Пальцев М.А., Коваленко В.Л, Аничков Н.М. Руководство по биопсийносекционному курсу… // Учебное пособие, 2002], який передбачає макроскопічне та мікроскопічне дослідження будови серця. Однак недоліком способу є те, що при розтині камери серця руйнується просторове розташування структур. А також різко гіпоплазований шлуночок настільки малий, що класичним способом за током крові провести розтин неможливо. За способом ціле серце плода або новонародженого фіксують у 10 % нейтральному формаліні. Здійснюють проведення по спиртах наростаючої концентрації та заливку у парафін. Виготовляють парафінові блоки. З парафінових блоків на мікротомі виготовляють зрізи товщиною 5 мкм, які фарбують. По отриманих зрізах візуально оцінюють серцеву анатомію. Однак візуальна оцінка камер серця, не може дати адекватної уяви про стан клапанного апарату та визначити патогенетичну значимість цих змін. В основу винаходу поставлено задачу створення способу кількісної оцінки взаємного розташування вільної стінки ЛШ до МШП (визначення ШПК) та мати уявлення про стан порожнини (яка залежить від ступеня прилягання вільної стінки ЛШ до міжшлуночкової перегородки) серця при СЛГС, в якому шляхом застосування нових дій, порядку виконання їх та умов виконання забезпечується більш точна та кількісна оцінка структур серця за рахунок кількісного визначення взаємного розташування структур вільної стінки ЛШ та МШП серця при СЛГС, що надає можливість кількісно визначити взаємне розташування структур вільної стінки ЛШ та МШП при СЛГС (визначити тип будови ЛШ) у порівнянні з нормою та відповідно оцінити стан порожнини і ЛШ у плодів та новонароджених при розтинах. Для вирішення поставленої задачі спосіб оцінки клапанного апарату включає фіксування у 10 % нейтральному формаліні цілого серця, проводять по спиртах наростаючої концентрації, виготовляють парафінові блоки, з яких на мікротомі виготовляють серійні поперечні зрізи у горизонтальній площині, товщиною 5 мкм. Зрізи фарбують. Новим є те, що гістологічні препарати фотографують за допомогою цифрової фотокамери через мікроскоп. Здійснюють вимірювання ШПК - кута взаєморозташування вільної стінки ЛШ та МШП. ШПК наступним чином: 1 UA 114368 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Проводиться лінія між внутрішніми найвіддаленішими точками передньої та задньої стінок ЛШ (передньо-задній розмір вільної порожнини ЛШ). (Фіг. 1) 2. Проводимо замкнену криву від внутрішньої точки з'єднання вільної стінки та МШП спереду (точка А), далі по точках найглибших міжтрабекулярних заглиблень вільної стінки ЛШ до внутрішньої точки з'єднання вільної стінки та МШП ззаду, потім до точки з'єднання вільної стінки та МШП спереду по точках найглибших міжтрабекулярних заглиблень МШП. (Фіг. 2) 3. Від середини відстані (1) проводимо перпендикуляр угору до найвіддаленішої точки замкненої кривої (2) вільної (бічної) стінки ЛШ (середина вільної стінки). Точку з'єднання перпендикуляра із замкненою кривою позначимо точкою В. (Фіг. 3) 4. Від середини відстані (1) проводимо перпендикуляр униз до найвіддаленішої точки замкненої кривої (2) МШП (середина перегородки). Точку з'єднання перпендикуляра із замкненою кривою позначимо точкою С (Фіг. 3) 5. Проводимо дві лінії, які утворюють між собою ШПК: першу від точки А до точки В, другу від точки А до точки С (Фіг. 4) 6. Вимірюємо ШПК, що утворився. (Фіг. 4) Перед фотографуванням отримані зрізи фарбують гематоксилін-еозином. Завдяки застосуванню нових дій способу, умов виконання дій та нових показників забезпечується повне уявлення про взаєморозташування вільної стінки ЛШ та МШП та стан порожнини серця при СЛГС, так можна визначити і тип будови ЛШ. Застосування фарбування підвищує контрастність границь досліджуваних структур, що підвищує точність визначення ШПК досліджуваних ділянок, та забезпечує можливість застосування комп'ютерних засобів оцінки досліджуваних показників. Після проведеного таким способом вимірювання ШПК у нормі та при різних типах ЛШ СЛГС встановлено, що середнє значення ШПК у нормі складає 50,2°, при типі ЛШ "щілина з гіпертрофією" ШПК складає 27,1°, "щілина" - 11,9°, "трабекулярність" - 66,6°, "губка" - 60,7° та "циліндр" - 85,5°. Доцільно було б впроваджувати спосіб визначення кута при УЗД. Знаючи, який з вище зазначених типів ЛШ у плода або у новонародженого, можна визначити подальшу тактику лікування. Якщо виявлений кут менше норми удвічі або втричі, то можна припустити тип ЛШ "щілина з гіпертрофією" або "щілина". При виявленому типі ЛШ "щілина" найбільш оптимальним лікуванням може бути багатоетапне хірургічне втручання. Так як ЛШ при цьому типі є найбільше гіпоплазованим і найменше впливає на функцію ПШ, який забезпечуватиме обидва кола кровообігу. При типі ЛШ "щілині з гіпертрофією" ЛШ гіпоплазований найменше з найбільшою збереженістю шарів міокарда (компактного та трабекулярного). Відсутність фіброеластозу, також, є позитивним моментом. Тому цей тип ЛШ найбільш сприятливий для внутрішньоутробного корегування вади: усунення атрезії або стенозу АК. Якщо виявлений ШПК більший за норму, то можливо припустити, що тип ЛШ є занадто несприятливим для хірургічного втручання на теперішній час. Найгірший прогноз будуть мати типи ЛШ "трабекулярність", "губка" та "циліндр", тому що для виключення ЛШ із кровотоку він має "занадто великі" для СЛГС розміри. А зміни у міокарді (хаотичне розташування міокардіальних волокон) та ендокарді (фіброелатоз) ЛШ не забезпечують його функціональну спроможність. І при багатоетапному хірургічному втручанні він шкідливо впливатиме на скорочення ПШ у ділянці перегородки, яка є половиною ПШ при даних типах ЛШ. Тому надалі важливо вдосконалювати пренатальну УЗД-діагностику при СЛГС. Важливо при УЗД виявити не тільки гіпоплазію ЛШ, а й прагнути до можливості виявлення типу ЛШ при СЛГС (вимірювання кута дає цю можливість). Та при фатальних випадках СЛГС, якими на сьогодні є типи ЛШ "трабекулярність", "губка" та "циліндр", змінити пренатальне та постнатальне лікування на переривання вагітності. Спосіб здійснюється наступним чином: Приклад 1 Ціле серце плода фіксують у 10 % нейтральному формаліні. Проводять по спиртах наростаючої концентрації та заливають у парафін за загально прийнятою методикою. З парафінових блоків на мікротомі Leica SM 2000 R виготовляють серійні поздовжні зрізи товщиною 5 мкм. Зрізи фарбують гематоксилін-еозином. Мікроскопію проводимо за допомогою мікроскопа Olympus BX41 (об'єктив х2, окуляр х10). Гістологічні препарати фотографували за допомогою цифрової фотокамери Olympus SP-500 UZ та мікроскопа, зображення вводили у комп'ютер з використанням програми Quick Photo. За допомогою програми Quick Photo проводили всі вимірювання в досліджуваних гістологічних препаратах. Фіг. 1, 2, 3, 4, 5, 8. 2 UA 114368 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Приклад 2 Макропрепарат цілого серця, не фіксований або після фіксації у 10 % нейтральному формаліні, розрізають у горизонтальній площини, щоб утворилися поперечні зрізи. Зрізи фотографують. За допомогою комп'ютерних програм проводять вище зазначені вимірювання ШПК взаєморозташування вільної стінки ЛШ та МШП. Тим самим підтверджуючи кількісно уяву про порожнину вже під час розтину. Фіг. 6, 7, 9. Перелік фігур графічних зображень: Фіг. 1. Поперечний зріз цілого серця плода у терміні вагітності 14 тижнів у нормі. Зображення отримано за допомогою комп'ютерної реконструкції, шляхом зіставлення фото окремих ділянок поля зору. Проведена лінія між внутрішніми найвіддаленішими точками передньої та задньої стінок ЛШ (передньо-задній розмір вільної порожнини ЛШ). Фіг. 2. Поперечний зріз цілого серця плода у терміні вагітності 14 тижнів у нормі. Зображення отримано за допомогою комп'ютерної реконструкції, шляхом зіставлення фото окремих ділянок поля зору. Проведена замкнена крива від внутрішньої точки з'єднання вільної стінки та МШП спереду (точка А) далі по точках найглибших міжтрабекулярних заглиблень вільної стінки ЛШ до внутрішньої точки з'єднання вільної стінки та МШП ззаду далі до точки з'єднання вільної стінки та МШП спереду по точках найглибших міжтрабекулярних заглиблень МШП. Фіг. 3. Поперечний зріз цілого серця плода у терміні вагітності 14 тижні у нормі. Зображення отримано за допомогою комп'ютерної реконструкції, шляхом зіставлення фото окремих ділянок поля зору. Від середини відстані (1) проведений перпендикуляр угору до найвіддаленішої точки замкненої кривої (2) вільної (бічної) стінки ЛШ (середина вільної стінки). Точка з'єднання перпендикуляра з замкненою кривою позначена точкою В. Від середини відстані (1) проведений перпендикуляр униз до найвіддаленішої точки замкненої кривої (2) МШП (середина перегородки). Точка з'єднання перпендикуляра із замкненою кривою позначена точкою С. Фіг. 4. Поперечний зріз цілого серця плода у терміні вагітності 14 тижнів у нормі. Зображення отримано за допомогою комп'ютерної реконструкції, шляхом зіставлення фото окремих ділянок поля зору. Проведено дві лінії, які утворюють між собою ШПК: перша від точки А до точки В, друга від точки А до точки С Утворений ШПК дорівнює 50,2°. Фіг. 5. Поперечний зріз ЛШ серця новонародженого з СГЛС - тип ЛШ "губка" Зображення отримано за допомогою комп'ютерної реконструкції, шляхом зіставлення фото окремих ділянок поля зору. Показано вимірювання кута. Утворений ШПК дорівнює 75,5°. Фіг. 6. Поперечний зріз ЛШ серця новонародженого з СГЛС - тип ЛШ "трабекулярність" Показано вимірювання ШПК. Утворений ШПК дорівнює 89,6°. Фіг. 7. Поперечний зріз ЛШ серця новонародженого з СГЛС - тип ЛШ "циліндр". Показано вимірювання ШПК. Утворений ШПК дорівнює 84,9°. Фіг. 8. Поперечний зріз ЛШ серця новонародженого з СГЛС - тип ЛШ "щілина" Зображення отримано за допомогою комп'ютерної реконструкції, шляхом зіставлення фото окремих ділянок поля зору. Показано вимірювання ШПК. Утворений ШПК дорівнює 24,9°. Фіг. 9. Поперечний зріз ЛШ серця новонародженого з СГЛС - тип ЛШ "щілина з гіпертрофією". Показано вимірювання ШПК. Утворений ШПК дорівнює 22,5°. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 Спосіб визначення шлуночково-перегородкового кута (ШПК) серця, що включає фіксування у 10 % розчині нейтрального формаліну цілого серця, проведення по спиртах наростаючої концентрації, виготовлення парафінових блоків, з яких на мікротомі виготовляють серійні поперечні зрізи у горизонтальній площині товщиною 5 мкм, які фарбують, одержані гістологічні препарати фотографують за допомогою цифрової фотокамери через мікроскоп, який відрізняється тим, що здійснюють вимірювання кута взаємного розташування вільної стінки лівого шлуночка (ЛШ) та міжшлуночкової перегородки (МШП) ШПК наступним чином: - проводять лінію (1) між внутрішніми найвіддаленішими точками передньої та задньої стінок ЛШ - передньо-задній розмір вільної порожнини ЛШ, - проводять замкнену криву (2) від внутрішньої точки з'єднання вільної стінки та МШП спереду (точка А), далі по точках найглибших міжтрабекулярних заглиблень вільної стінки ЛШ до внутрішньої точки з'єднання вільної стінки та МШП ззаду, потім до точки з'єднання вільної стінки та МШП спереду по точках найглибших міжтрабекулярних заглиблень МШП, - від середини відстані (1) проводять перпендикуляр угору до найвіддаленішої точки замкненої кривої (2) вільної бічної стінки ЛШ - середина вільної стінки - та позначають точку з'єднання перпендикуляра із замкненою кривою як точка В, 3 UA 114368 C2 5 - від середини відстані (1) проводять перпендикуляр униз до найвіддаленішої точки замкненої кривої (2) МШП - середина перегородки - і позначають точку з'єднання перпендикуляра із замкненою кривою як точка С, - проводять дві лінії, які утворюють між собою ШПК: першу - від точки А до точки В, другу - від точки А до точки С, - вимірюють ШПК, що утворився. 4 UA 114368 C2 5 UA 114368 C2 6 UA 114368 C2 7 UA 114368 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8