Спосіб електродіагностики стану кісткової тканини

1. Спосіб електродіагностики стану кісткової тканини за визначенням параметрів її пасивних електричних властивостей шляхом впливу змінним електричним струмом при використані електродів, що накладені на шкіру того сегмента кінцівки, що досліджується, який відрізняється тим, що для досліджень використовується струм широкого час 3 35735 зміною її мінеральної щільності, але і змінами її поляризаційних властивостей і електропровідності. Суть методу полягає у зондуванні кістки п'я ти людини електричним струмом різної частоти і визначення величини сумарного електричного опору та його складових - активного і реактивного опорів та ємності. При цьому методі дослідження виходять з того, що електричний опір пропорційний довжині сегмента кістки п'яти, яка розташована між електродами, і зворотно пропорційний його перерізу. Вра ховуючи те, що площина електродів, а відповідно, і перетин ділянки, яка розташована між ними, залишається величиною відносно постійною, то показник відношення квадрату довжини ділянці, яка досліджується, до величини імпедансу, пропорційний об'єму через який проходить струм: Z=AL 2ZW\ де Z - імпеданс на низькочастотному струмі, L - довжина ділянки, яка досліджується, cm, V - об'єм позаклітинної рідини, А - константа [Jenin P. et al., 1974]. В цих умовах поляризаційні явища досягають максимальних значень, що призводить до значного зростання реактивного опору (X). Величина активного опору також залишається стабільно високою. Розроблений спосіб вимагає обов'язкового визначення поперечних розмірів кістки п'яти, яка відповідає відстані між електродами у положенні їх максимального контакту зі шкірою. Розрахунок відносної величини електричних параметрів на 1см міжелектродного простору дозволяє точніше проводити порівняльну оцінку стан у кісткової тканини окремих осіб. При проведенні імпедансометричних досліджень зазвичай використовують бі- або тетраполярні методики вимірювань. Головним недоліком біполярного методу є те, що до величини імпедансу і його складових долучаються не тільки опір кісткової тканини, але і перехідні опори на рівні електрод-гель, гель-шкіра, шкіра - підшкірні тканини. Це призводить до істотного завищення величини отримуваних результатів. В зв'язку з цим у запропонованому способі використана тетраполярна методика вимірювань, яка складається з 2 пар електродів, - струмових і 4 потенціометричних, що забезпечує істотне підвищення вірогідності вимірювань. Для забезпечення надійного електричного контакту між електродами і шкірою використовують гель високої провідності струму, а для забезпечення високої точності імпедансометричних вимірювань та вилучення можливостей негативного впливу на тканини, напруга тестуючого струм у не повинна перевищува ти 200мВ. Спосіб здійснюється наступним чином Для імпедансометричного тестування кісткової тканини може бути використано будь-який мультиметр, який дозволяє вимірювати імпеданс, активний і реактивний опір не менш ніж на 2 частотах високого і низького діапазону. У наших дослідах використовувався прецизійний LCR- метр Quad Tech 1920. Послідовність виконання способу зображено на Фіг.1. Перед початком досліджень пацієнт повинен зняти з себе всі металічні предмети. Шкіру в області накладення електродів обробляють 70° розчином етилового спирту з метою знежирювання і накладають струмопровідний гель. Дослідження проводять в положенні пацієнта сидячи. Пацієнт розміщує стопу на опорному майданчику комутаційного блоку з електродами (1) так, щоб кістка п'яти розташовувалася між браншами скоби з електродами. Для оцінки правильності накладення електродів використовують наступні анатомічні орієнтири. З медіального боку електроди повинні бути розташовані ззаду і донизу від сухожилля м'яза довгого згинача великого пальця і вище за медіальний відросток горба кістки п'яти, а з латерального боку - ззаду і донизу від сухожилля довгого малогомілкового м'яза і вище за латеральний відросток горба кістки п'яти. Після перевірки правильності встановлення стопи і співвісності накладення електродів, останні за допомогою гвинтових затисків, розташованих на браншах скоби, приводять в щільне зіткнення зі шкірою і запускають програму вимірювань LCR- метру Quad Tech 1920 (2). Результати вимірювань обробляються і фіксуються комп'ютерно-програмним комплексом (3) і надаються у вигляді протоколу (приклад): Исследование №10 Дата: 02.03.05 5 35735 Післяпроведення досліджень заміряють відстань (L) між електродами з точністю до 1мм, отриману величину заносять у програму розрахунків. Для стандартизації результатів досліджень розраховують відносні величини показників шляхом розподілу їх абсолютних параметрів на величину міжелектродного простору, а також визначають коефіцієнт поляризації, який представляє собою відношення величини показника на частоті 104 Гц до величини того ж показника на частоті 106 Гц. Відносні величини електричних параметрів найбільш точно відображають стан кісткової тканини, оскільки враховують індивідуальні варіації товщини кістки п'яти, а отже, і величини міжелектродного простору, що дозволяє проводити порівняльний аналіз результатів досліджень у осіб різної статі, віку, стан у здоров'я та ін. Спосіб випробувано у дослідах стану кістки п'яти 8 чоловіків та 2 жінок віком від 22 до 76 років. Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 6 Порівняльний аналіз результатів MI кістки випробуваних 3 вікових груп: 20-30, 40-50 и 60-70 років встановив наявність вірогідної різниці у величині індивідуальних показників, яки характеризують електричні властивості кісткової тканини (Фіг.2). У осіб старшої вікової групи відмічалося вірогідне зменшення величини імпедансу, його активної і реактивної складової, що вказує на початок розвитку зікової остеопенії. На Фіг.2 видно, що у молодих осіб величина сумарного опору п'яткової кістки дорівнювала 4,64 Ом×см, у зрілому віку вона зніжувалася до 3,68 Ом×см, а у осіб похилого віку - не перевищувала 1,68 Ом×см. Таким чином розроблений спосіб мультичастотної імпедансометрії дозволяє диференціювати вікові зміни властивостей п'яткової кістки і може розглядатися як перспективний метод неінвазивної оцінки стану кісткової тканини. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601