Спосіб визначення індексу щільності трабекулярного шару міокарда

Реферат: Спосіб визначення індексу щільності трабекулярного шару серця, при якому фіксують у 10 % нейтральному формаліні ціле серце або шматочки сегментів міокарда, проводять по спиртах наростаючої концентрації, виготовляють парафінові блоки, з парафінових блоків на мікротомі виготовляють серійні поперечні зрізи товщиною 5 мкм, зрізи фарбують. Гістологічні препарати фотографують за допомогою цифрової фотокамери через мікроскоп, вимірюють площу трабекулярного шару в досліджуваних гістологічних препаратах, вимірюють площу компактного шару міокарда в досліджуваних гістологічних препаратах, після чого визначають індекс щільності трабекулярного шару (ІЩТШ) за формулою. UA 86875 U (12) UA 86875 U UA 86875 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сфери медицини, зокрема до нормальної та патологічної анатомії, кардіології та кардіохірургії, і може бути використана для більш ретельного дослідження особливостей будови трабекулярного та компактного шарів міокарда в нормі та при різноманітній патології сердець плодів, дітей та дорослих за допомогою оптичних пристосувань. Стан трабекулярного апарату, типи трабекул, варіанти їх будови є сугубо індивідуальними для кожної людини. Вони залежать від морфогенетичних особливостей організму та від особливостей розвитку у онтогенезі (Моталин, С.Б. Морфогенез структур сердца и сосудов, определяющих движение крови в них в онтогенезе // Кр. тез. докл. 70-й итоговой научной сессии АГМИ. - Астрахань, 1989. - С. 46). В кінці четвертого тижня вагітності міокард являє собою систему численних трабекул, що утворюють складну тривимірну комірчасту структуру на місці порожнин майбутніх шлуночків. У подальшому відбувається процес ущільнення зовнішніх шарів трабекулярного апарату з утворенням компактного шару. Порушення процесів ущільнення міокарда призводить до розвитку деяких уроджених вад та патологічних набутих станів (некомпактний міокард, синдром гіпоплазії лівих відділів серця, кардіоміопатії). За даними (Jenni R., Oechslin E., Schneider J. et al. Echocardiographic and pathoanatomical characteristics of isolated left ventricular non-compaction: a step towards classification as a distinct cardiomyopathy // Heart. 2001. № 86. P. 666-667) трабекулярний шар, що зберігається після реконструкції у нормі не повинен перевищувати за товщиною компактний більше ніж удвічі. Відомий спосіб оцінки трабекулярності міокарда лівого шлуночка (Chin К., Perloff J.K., Williams R.G. et al. Isolated noncompaction of left ventricular myocardium: a study of eight cases // Circulation. 1990. № 82. P. 50 -513), в якому для встановлення діагнозу некомпактного міокарда враховувалася величина відношення загальної товщини міокарда до товщини компактного шару, вимірювання проводилися в діастолу в чотири- і п'ятикамерної позиції (Chin К., Perloff J.K., Williams R.G. et al. Isolated noncompaction of left ventricular myocardium: a study of eight cases // Circulation. 1990. № 82. P. 507-513; Jenni R., Oechslin E.N., van de Loo B. Isolated ventricular non-compaction of the myocardium in adults // Heart. 2007. № 93. P. 11-15); величина співвідношення некомпактного шару до компактного вимірювалася в систолу по короткій осі лівого шлуночка на рівні верхівки, папілярних м'язів і мітрального клапана (Jenni R., Oechslin E.N., van de Loo В. Isolated ventricular non-compaction of the myocardium in adults // Heart. 2007. № 93. P. 11-15). Недоліками даної методики є те, що неможливо адекватно оцінити з її допомогою трабекулярність шлуночків у дітей як в нормі, так і при патології. Основним недоліком методики Jenni R. виявилося те, що для проведення вимірювань в рекомендовану фазу серцевого циклу (систоли лівого шлуночка) лакуни зменшувалися, близько розташовані сегменти зближувалися, у зв'язку з чим виникали складності у розмежуванні шарів один від одного. Основними недоліками методики Chine K. виявилася обмежена кількість сегментів (6 сегментів), які можуть бути оцінені з її допомогою, а так само те, що рекомендоване порогове відношення загальної товщини міокарда до товщині компактного рівне двом. Інший відомий спосіб (Сильнова И.В., Дворяковский И.В., Басаргина Е.Н., Иванов А.П. Эхокардиография в оценке состояния детей с некомпактным миокардом // Материалы XIV Конгресса педиатров. - 2010. - С. 730) кількісної оцінки трабекулярності, що об'єднав у собі переваги вищезазначених способів: всі вимірювання проводилися за допомогою ехокардіографії в пізню діастолу, в момент, коли межа між шарами була достовірно помітна; вимірювалося співставлення трабекулярного шару до компактного шару; вимірювання проводилися в кожному трабекулярному сегменті. При проведенні ехокардіографії у 71 % здорових дітей у структурі міокарда лівого шлуночка можна було виділити два шари: внутрішній гіперехогенний трабекулярний і зовнішній гіпоехогенний компактний. Недоліком цієї методики є те, що не в кожній ділянці, яка представляє зацікавленість, можливо візуалізувати двошаровий міокард. Також недоліком способу є те, що неможливо визначити площу шарів, що є важливим для діагностики. Найбільш близьким способом оцінки архітектоніки міокарда, зокрема трабекулярності, є спосіб оглядової мікроскопії, що виконується на розтинах (Пальцев М.А., Коваленко В.Л, Аничков Н.М. Руководство по биопсийно-секционному курсу// Учебное пособие, 2002), який передбачає макроскопічне та мікроскопічне дослідження будови трабекул. За способом ціле серце плода або новонародженого чи шматочки, отримані із різних сегментів міокарда дорослих людей (секційний матеріал), 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, зрізи фарбують. По отриманих зрізах візуально оцінюють архітектоніку міокарда. 1 UA 86875 U 5 10 15 20 Однак, візуальна оцінка архітектоніки міокарда не може дати адекватної оцінки співвідношень площ компактного та трабекулярного шару міокарда та визначити патогенетичну значимість змін трабекулярності. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу визначення індексу щільності трабекулярного шару міокарда, в якому шляхом застосування нових дій, порядку виконання дій та умов їх виконання забезпечується більш точна та кількісна оцінка архітектоніки міокарда за рахунок кількісного визначення індексу щільності трабекулярного шару міокарда, що надає можливість кількісно оцінити стан трабекулярного шару міокарда та відповідно оцінити різноманітні патології сердець плодів, дітей та дорослих при розтинах та мікроскопії операційного матеріалу. Для вирішення поставленої задачі при здійсненні способу визначення індексу щільності трабекулярного шару міокарда фіксують у 10 % нейтральному формаліні ціле серце або шматочки сегментів міокарда, проводять по спиртах наростаючої концентрації, виготовляють парафінові блоки, з парафінових блоків на мікротомі виготовляють серійні поперечні зрізи товщиною 5 мкм, зрізи фарбують. Новим є те, що гістологічні препарати фотографують за допомогою цифрової фотокамери через мікроскоп, вимірюють площу трабекулярного шару в досліджуваних гістологічних препаратах, вимірюють площу компактного шару міокарда в досліджуваних гістологічних препаратах, після чого визначають індекс щільності трабекулярного шару (ІЩТШ) за формулою: ІЩТШ  ТМп / КМп , де: ТМп - площа трабекулярного шару міокарда; КМп - площа компактного шару міокарда. 25 30 35 40 45 50 55 В окремих варіантах реалізації способу перед фотографуванням отримані зрізи фарбують гематоксилін-еозином. Завдяки застосуванню нових дій способу, умов виконання дій та нових показників забезпечується повне уявлення про щільність трабекулярного шару міокарда. Застосування фарбування підвищує контрастність границь досліджуваних структур, що підвищує точність визначення площ досліджуваних ділянок та забезпечує можливість застосування комп'ютерних засобів оцінки досліджуваних показників. Перелік фігур графічних зображень: Фіг. 1. Цілісне зображення поперечного зрізу міокарда плода у терміні вагітності 14 тижнів. Вид знизу. В даному терміні вагітності відмічається явне превалювання трабекулярного шару міокарда особливо у правому шлуночку. Трабекули більше виражені з боку вільних стінок шлуночків. Обведена площа компактного міокарда вільної стінки лівого шлуночка (1). Фіг. 2. Цілісне зображення поперечного зрізу міокарда плода у терміні вагітності 14 тижнів. Вид знизу. В даному терміні вагітності відмічається явне превалювання трабекулярного міокарда особливо у правому шлуночку. Трабекули більше виражені з боку вільних стінок шлуночків. Вимірювання площі трабекулярного міокарда вільної стінки лівого шлуночка. Обведена площа трабекулярного міокарда лівого шлуночка (2). Фіг. 3. Цілісне зображення поперечного зрізу міокарда плода у середній частині із синдромом гіпоплазії лівого у терміні гестації 22 тижні. Вид знизу. Спостерігається гіпертрофія компактного шару міокарда. Трабекули не мають вільних кінців, проходять від стінки до стінки. Площа вільної порожнини значно зменшена. Позиція 3 - обведена площа компактного міокарда вільної стінки лівого шлуночка. Фіг. 4. Цілісне зображення поперечного зрізу міокарда плода у середній частині із синдромом гіпоплазії лівого шлуночка у терміні гестації 22 тижні. Вид знизу. Спостерігається гіпертрофія компактного шару міокарда. Трабекули не мають вільних кінців, проходять від стінки до стінки. Вимірювання площі трабекулярного міокарда вільної стінки лівого шлуночка. Обведена площа трабекулярного міокарда вільної стінки лівого шлуночка (4). Спосіб здійснюється наступним чином: Приклад 1. Ціле серце плода фіксують у 10 % нейтральному формаліні. Проводять по спиртах наростаючої концентрації та заливають у парафін за загальноприйнятою методикою. З парафінових блоків на мікротомі Leica SM 2000 R виготовляють серійні поперечні зрізи товщиною 5 мкм. Зрізи фарбують гематоксилін-еозином. Мікроскопію проводимо за допомогою мікроскопа Olympus BX41 (об'єктив х 2, окуляр х 10). Гістологічні препарати фотографували за допомогою цифрової фотокамери Olympus SP-500 UZ та мікроскопа, зображення вводили в комп'ютер з використанням програми Quick Photo. За допомогою програми Quick Photo проводили вимірювання площі трабекулярного шару в досліджуваних гістологічних препаратах, вимірювали площу компактного шару міокарда в 2 UA 86875 U досліджуваних гістологічних препаратах, після чого визначали індекс щільності трабекулярного 3 шару Фіг. 1 (1), 2 (2), таблиці 1, 2 (випадок 14-31 , середня частина). Розрахуємо ІЩТШ у середній частині у вільній стінці лівого шлуночка поперечного зрізу серця плода: 5 ІЩТШ  ТМп / КМп , де 2 ТМп - 1655436 мкм , 2 КМп - 4641937 мкм , ІЩТШ  1655436 / 4641937  0,35 . Т Абсолютні значення площ компактного та трабекулярного шарів міокарда лівого шлуночка у різні терміни в 14-31 15-410 17-389 18-343 20-317 21-316 21-23 21-264 23-145 30-144 30-342 Т 923532 841266 704936 1270662 1560890 2743440 2168432 1172474 2190116 1558244 8851200 К 3555269 203S346 2425178 4197186 5082660 61116672 5091814 5931022 10543980 10910186 21097084 Т 1655436 1788534 1480304 2268352 3731334 5323938 3956152 2827974 4193134 12287850 10601866 К 4641937 3526204 3991596 5860146 6805096 8106012 7384104 8957184 12282072 28858024 29723688 Т 2187109 803598 2233986 527298 4334268 6043630 1176406 711556 2627472 4І4ІІІ8 4405738 Основа К 3679498 2726666 4747434 5135086 6730708 8296850 7614072 3956880 6058822 7993030 12049000 Верхівка серця Середня частина 10 15 2 Т - трабекулярний шар (площа, мкм ). 2 К - компактний шар (площа, мкм ). 14-31, де 14 - тижні вагітності, 31 - номер протоколу секційного випадку. У таблиці 1 представлені абсолютні значення вимірюваних площ компактного та трабекулярного міокарда у різні терміни вагітності. Із збільшенням терміну гестації пропорційно збільшуються площі як компактного, так і трабекулярного шару міокарда. Таблиця 2 Індекс щільності трабекулярного шару міокарда лівого шлуночка у різних відділах сердець плодів у різні терміни гестації 1431 15410 17389 18343 20317 212121-23 316 264 23145 30144 30342 38- Сер. 267 знач. Верхівка ІЩТШ 0,25 0,41 0,34 0,30 0,30 0,44 0,42 0,19 0,20 0,14 0,41 0,18 0,29±0,01 серця Середня ІЩТШ 0,35 0,50 0,37 0,38 0,54 0,65 0,53 0,30 0,34 0,42 0,35 0,39 0,42±0,01 частина Основа ІЩТШ 0,59 0,29 0,47 0,10 0,64 0,72 0,29 0,17 0,43 0,51 0,36 0,27 0,4±0,03 серця 20 ІЩТШ - індекс щільності трабекулярного шару (одиниця) 14-31, де 14 - тижні вагітності, 31 - номер протоколу секційного випадку. У таблиці 2 представлено Індекс щільності трабекулярного шару міокарда лівого шлуночка у різних відділах сердець плодів у різні терміни гестації у нормі, що обчислювалася за формулою ІЩТШ  ТМп / КМп . У зв'язку з тим, що із збільшенням терміну гестації пропорційно 25 30 збільшуються площі як компактного, так і трабекулярного шару міокарда, ІЩТШ міокарда лишається сталим значенням для нормальних сердець і на верхівці серця середнє значення дорівнює 0,29±0,01, у середній частині 0,42±0,01, у ділянці основи-0,4±0,03. Приклад 2. Для порівняння проведемо обчислення індексу щільності трабекулярного шару міокарда плода з синдромом гіпоплазії лівих відділів серця (Фіг. 3, 4). Ціле серце плода фіксують у 10 % нейтральну 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 поперечні зрізи товщиною 5 мкм. Зрізи фарбують гематоксилін-еозином. 3 UA 86875 U 5 Мікроскопію проводять за допомогою мікроскопа Olympus BX41 (об'єктив х 2, окуляр х 10). Гістологічні препарати фотографували за допомогою цифрової фотокамери Olympus SP-500 UZ та мікроскопа, зображення вводили в комп'ютер з використанням програми Quick Photo. За допомогою програми Quick Photo проводили вимірювання площі трабекулярного шару в досліджуваних гістологічних препаратах, вимірюють площу компактного шару міокарда в досліджуваних гістологічних препаратах. Після чого визначають індекс щільності трабекулярного шару (ІЩТШ) за формулою: ІЩТШ  ТМп / КМп , де: 10 15 ТМп - 1433257, КМп - 29219967, ІЩТШ  1433257 / 29219967  0,04 . Порівнюючи значення індексу щільності трабекулярного шару міокарда при синдромі гіпоплазії лівих відділів серця із нормою можна мати уявлення про площу шарів міокарда. Показник значно зменшений за рахунок збільшення площі компактного шару та зменшення площі трабекулярного шару. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 1. Спосіб визначення індексу щільності трабекулярного шару серця, при якому фіксують у 10 % нейтральному формаліні ціле серце або шматочки сегментів міокарда, проводять по спиртах наростаючої концентрації, виготовляють парафінові блоки, з парафінових блоків на мікротомі виготовляють серійні поперечні зрізи товщиною 5 мкм, зрізи фарбують, який відрізняється тим, що гістологічні препарати фотографують за допомогою цифрової фотокамери через мікроскоп, вимірюють площу трабекулярного шару в досліджуваних гістологічних препаратах, вимірюють площу компактного шару міокарда в досліджуваних гістологічних препаратах, після чого визначають індекс щільності трабекулярного шару (ІЩТШ) за формулою: ІЩТШ  ТМп / КМп , де: ТМп - площа трабекулярного шару міокарда; КМп - площа компактного шару міокарда. 30 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед фотографуванням отримані зрізи фарбують гематоксилін-еозином. 4 UA 86875 U 5 UA 86875 U 6 UA 86875 U 7 UA 86875 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8