Спосіб визначення функціональних об’ємів правого шлуночка

Спосіб визначення функціональних об'ємів правого шлуночка, що полягає в проведенні інструментального обстеження, вираховуванні ударного об'єма лівого шлуночка за традиційними формулами, визначенні ударного об'єма правого шлуночка, який приймається рівним ударному об'єму лівого шлуночка, вираховуванні кінцевосістолічного об'єму правого шлуночка як різниці між кінцеводіастолічним об'ємом правого шлуночка та ударним об'ємом правого шлуночка, що відрізня ється тим, що в якості інструментального обстеження використовують магнітно-резонансну томографію, додатково вимірюють на томограмі діаметр правого шлуночка, перпендикулярний міжшлуночковій перетинці (D), епікардіальний діаметр лівого шлуночка по його довгій осі (С), епікардіальний радіус лівого шлуночка по його короткій осі (F) і обчислюють кінцеводіастолічний об'єм правого шлуночка за формулою: Винахід відноситься до медицини, а саме: до функціональної діагностики, - і може бути використаний для визначення функціональних об'ємів правого шлуночка у хворих з патологією серцевосудинної системи. Існуючі в нинішній час способи визначення функціональних об'ємів правого шлуночка - одних із найважливіших показників, що характеризують анатомічні особливості правого шлуночка в нормальних та патологічних умовах, стан легеневої циркуляції, післянавантаження правого шлуночка та переднавантаження лівого шлуночка - характеризуються емпіричним підходом до вибору геометричної фігури, з якою апроксимується форма правого шлуночка, досить часто виконуються на межі достовірності та роздільної властивості використовуваних способів обстеження, що значно знижує діагностичну цінність визначення функціональних об'ємів правого шлуночка. Відомий спосіб визначення функціональних об'ємів правого шлуночка, що полягає в отакому: 1. Катетеризація порожнини правого шлуночка та заповнення її рентгенконтрасним розчином. 2. Проведення двопроекційної кіновентрикулографії в передньо-задній та боковій проекціях. 3. Вимірювання на отриманій вентрикулограмі діаметра тристулкового клапану. 4. Вимірювання на отриманій вентрикулограмі довжини припливного відділу правого шлуночка. 5. Вимірювання на отриманій вентрикулограмі половини діаметру основи та висоти усіченого конуса, за який приймається вивідний відділ правого шлуночка. 6. Вимірювання на отриманій вентрикулограмі кута нахилу довгої осі припливного відділу правого шлуночка до вентрикулографічної площини. 7. Вирахування кінцево-систолічного та кінцево-діастолічного об'ємів правого шлуночка з використанням попередньо отриманих даних (Волков А.Б., Лазарев С.М. Объем правого желудочка сердца при гиперволемической или гиперкинетической нагрузке // Вестник хируругии. 1993. - № 1-2. - С. 8-12). Суттєвим ознаками аналога і винаходу, що збігаються, є такі: 1. Проведення інструментального обстеження. 2. Вираховування об'ємів правого шлуночка з використанням отриманих при інструментальному обстеженні даних. Однак даний спосіб визначення функціональних об'ємів правого шлуночка не дозволяє визначати цю величину у конкретних хворих, бо данні, необхідні для вирахування функціональних об'ємів правого шлуночка, можна визначити тільки під час катетеризації порожнини правого шлуночка, яка проводиться не обов'язково при захворюваннях, що вимагають визначення функціональних об'ємів правого шлуночка, а спеціальне проведення опе Vпш=1,05×C×D×F, де (19) UA (11) 31095 (13) A Vпш - кінцеводіастолічний об'єм правого шлуночка, 1,05 - алгебраїчний коефіцієнт. 31095 ративного втручання для визначення функціональних об'ємів правого шлуночка неможливе через незрівнянність ризику проведення катетеризації порожнин серця і діагностичного значення визначення функціональних об'ємів правого шлуночка у більшості популяцій хворих, якім доцільно було б визначати об'єми правою шлуночка. Досить складний методичний підхід, який використовується авторами вищезгаданого способу, значно обмежує коло застосування цього способу визначення функціональних об'ємів правого шлуночка, що пов'язане з необхідністю використання особливих ангіографічних установок, обладнаних спеціальними апаратними та програмними засобами отримання та аналізу зображень. Крім того, процедура дослідження несе ще й променеве навантаження на пацієнта тому використання цього способу у деяких категорій хворих (наприклад, вагітні жінки, діти, пацієнти з онкологічними захворюваннями тощо) недоцільно. Найбільш близьким за технічною суттєвістю та досягнутим результатомє спосіб визначення функціональних об'ємів правого шлуночка, що полягає в отакому: 1. Проведення ехокардіографії. 2. Вимірювання на ехокардіограмі систолічної та діастолічної площини правого шлуночка в чотирикамерній позиції. 3. Вираховування ударного об'єму лівого шлуночка за традиційними формулами. 4. Вираховування фракції викиду правого шлуночка як добутку різниці діастолічної і систолічної площини правого шлуночка та діастолічної площини правого шлуночка. 5. Вирахування кінцеводіастолічного об'єму правого шлуночка як добутку ударного об'єму лівого шлуночка та фракції викиду правого шлуночка. 6. Визначення ударного об'єму правого шлуночка, який приймається таким, що дорівнює ударному об'єму лівого шлуночка. 7. Вираховування кінцевосистолічного об'єму правого шлуночка як різниці між кінцеводіастолічним об'ємом правого шлуночка та ударним об'ємом правого шлуночка (Чикашвили Д.И., Романовский И.М., Самко А.Н. Оценка общей сократительной функции правого желудочка с помощью двухмерной эхокардиографии у больных инфарктом миокарда // Кардиология. - 1991. - № 5. - С. 27-29). Спільними істотними ознаками прототипу і способу, що пропонується, є: 1. Проведення інструментального обстеження. 2. Вираховування ударного об'єму лівого шлуночка за традиційними формулами. 3. Визначення ударного об'єму правого шлуночка, який приймається таким, що дорівнює ударному об'єму лівого шлуночка. 4. Вираховування кінцевосистолічного об'єму правого шлуночка як різниці між кінцеводіастолічним об'ємом правого шлуночка та ударним об'ємом правого шлуночка. Однак визначення функціональних об'ємів правого шлуночка за цим способом проводиться за відсутністю чі ткого фізіологічного (або патофізіологічного) обгрунтування запропонованого підходу до вираховування кінцеводіастолічного об'єму правого шлуночка, що, загалом, приводить до емпіричного характеру діагностики наявності та ступеня виразності зрушень об'ємів правого шлуночка та гемодинамічних показників малого кола кровообігу. При практичному втіленні вищезгаданого способу не враховуються інші механізми спорожнення правого шлуночка - під час систоли вільна стінка рухається вниз, тангенціально по відношенню до крові, яка знаходиться в порожнині правого шлуночка, під час діастоли - вверх. Таким чином, вільну стінку правого шлуночка можна порівняти з пружною мембраною, прикріпленою до верхівки серця, що розтягується уздовж під час діастоли. Коли відбувається скорочення стінки правого шлуночка, клапан легеневої артерії зміщується вниз, насувається на розташовану у шлуночку кров, внаслідок чого кров опиняється за клапаном легеневої артерії або ж за межами правого шлуночка. Тому визначення одного із значущих параметрів для вирахування кінцеводіастолічного об'єму правого шлуночка - фракції викиду як добутку різниці діастолічної і систолічної площини та діастолічної площини правого шлуночка, не може врахувати пасивну частку ударного об'єму правого шлуночка, що в подальшому призводить до помилок при визначенні кінцеводіастолічного, а згодом – кінцевосистолічного об'ємів правого шлуночка. В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення способу визначення функціональних об'ємів правого шлуночка шляхом розрахунку і оцінки додаткових показників, що забезпечить підвищення вірогідності, точності і відтворності результатів дослідження. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі визначення функціональних об'ємів правого шлуночка, що полягає в проведенні інструментального обстеження, вираховуванні ударного об'єму лівого шлуночка за традиційними формулами, визначенні ударного об'єму правого шлуночка, який приймається таким, що дорівнює ударному об'єму лівого шлуночка, вираховуванні кінцевосистолічного об'єму правого шлуночка як різниці між кінцеводіастолічним об'ємом правого шлуночка та ударним об'ємом правого шлуночка, новим є те. що як інструментальне обстеження використовують магнітно-резонансну томографію, додатково вимірюють на томограмі діаметр правого шлуночка, перпендикулярний міжшлуночковій перетинці (D), епікардіальний діаметр лівого шлуночка по його довгій осі (С). епікардіальний радіус лівого шлуночка по його короткій осі (F) і обчислюють кінцеводіастолічний об'єм правого шлуночка за формулою: де: Vпш=1,05×C×D×F, Vпш - кінцеводіастолічний об'єм правого шлуночка, 1,05 - алгебраїчний коефіцієнт. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що пропонуються, та технічним результатом полягає в отакому: правий шлуночок апроксимується з об'ємною геометричною фігурою, яка являє собою половину порожнього еліпсоїда обертання, де вийнята частина складає половину еліпсоїда обертання, з якою апроксимується лівий шлуночок. Означений підхід найбільш точно і по 2 31095 вно описує форму порожнини правого шлуночка, що дозволить оцінювати кінцеводіастолічний об'єм правого шлуночка у хворих з різноманітними захворюваннями серцево-судинної системи, здійснювати динамічний контроль в процесі проводимої терапії. В способі, що пропонується, необхідно визначати лінійні розміри лівого шлуночка, для яких існують чіткі анатомічні орієнтири і стандартні позиції виміру, не вимагається додаткового застосування графоаналізатора або планіметрії отриманих зображень, що, в цілому, прискорює процедуру дослідження і підвищує точність оцінки кінцеводіастолічного об'єму правого шлуночка. Можливість визначення ударного об'єму правого шлуночка, який приймається таким, що дорівнює ударному об'єму лівого шлуночка, грун тується на тому, що діяльність камер серця в організмі людини погоджена, шари м'язів переходять з одного шлуночка на іншій, формуючи єдиний порожній м'я зовий орган – серце, і, якщо розглядати праві і ліві камери серця з позицій гідродинаміки як два послідовних насоса, вихід першого з них (правого шлуночка) приєднаного до входу др угого (лівого шлуночка), то, знаючи вихід др угого насоса (лівого шлуночка), можна визначити вихід і першого з них (правого шлуночка) – вони будуть рівні між собою. Відносна простота оцінки функціональних об'ємів правого шлуночка за допомогою способу, що пропонується, дозволяє проводити визначення його об'єму навіть дослідникам з невеликим клінічним досвідом, що також позитивно впливає на точність, відтворність результатів дослідження. Для визначення показника норми було обстежено 127 чоловік, з них 19 - практично здорових осіб, 38 - хворих гіпертонічною хворобою, 70 - хворих вторинною легеневою гіпертензією на тлі хронічних обструктивних захворювань легень, віком від 17 до 73 років (середній вік склав 43,4±12,8 роки), з них жінок було 58 чоловік (45,7%), чоловіків 69 (54,3%). Після вираховування кінцеводіастолічний об'єм правого шлуночка склав 115,22± 3,91 мл, кінцевосистолічний об'єм правого шлуночка склав 42,36±3,86 мл, ударний об'єм правого шлуночка склав 74,15±14,67 мл. Спосіб здійснюється таким чином: 1. Хворого поміщають в магнітно-резонансний томограф. 2. Використовуючи спосіб часткового насичення при імпульсній послідовності TR - 400-800 мс, ТЕ - 20-40 мс, одержують "Т1" і "середньозважені" зображення органів грудної порожнини в кінцеводіастолічну та кінцевосистолічну фази серцевого циклу, синхронізуючи дослідження з електрокардіографією. 3. Виконують поперечні перерізи органів грудної порожнини на рівні серця з товщиною 10 мм в кількості від 4 до 11. 4. Отримані томограми аналізують з використанням вбудованих апаратних програмних засобів обробки зображення томографа. 5. На томограмі в кінцеводіастолічну фазу серцевого циклу визначають кінцеводіастолічний діаметр шлуночка. 6. На томограмі в кінцевосистолічну фазу серцевого циклу визначають кінцевосистолічний діаметр лівого шлуночка. 7. Вираховують кінцеводіастолічний об'єм лівого шлуночка за традиційними формулами. 8. Вираховують кінцевосистолічний об'єм лівого шлуночка за традиційними формулами. 9. Вираховують ударний об'єм лівого шлуночка за традиційними формулами. 10. Визначають ударний об'єм правого шлуночка, який приймається таким, що дорівнює ударному об'єму лівого шлуночка. 11. На отриманій томограмі в кінцеводіастолічну фазу серцевого вимірюють діаметр внутрішньої порожнини правого шлуночка, перпендикулярний міжшлуночковій перегородці (D). 12. На томограмі в перетині по довгій осі лівого шлуночка, паралельно міжшлуночковій перегородці, вимірюють епікардіальний діаметр лівого шлуночка (С). 13. На отриманій томограмі вимірюють також епікардіальний радіус лівого шлуночка по його короткій осі, перпендикулярно міжшлуночковій перегородці (F). 14. Використовуючи отримані величини, обчислюють кінцеводіастолічний об'єм правого шлуночка за формулою: де Vпш=1,05×C×D×F, Vпш - кінцеводіастолічний об'єм правого шлуночка, 1,05 - алгебраїчний коефіцієнт, С - епікардіальний діаметр лівого шлуночка по його довгій осі, D - діаметр правого шлуночка, перпендикулярний міжшлуночковій перегородці, F - епікардіальний радіус лівого шлуночка по його короткій осі. 15. Вираховують кінцевосистолічний об'єм правого шлуночка як різницю між кінцеводіастолічним об'ємом правого шлуночка та ударним об'ємом правого шлуночка. Вищезазначена формула для визначення кінцеводіастолічного об'єму правого шлуночка одержується, виходячи з наступних припущень: Об'єм еліпсоїда дорівнює Ve = p´ G ´ Y ´ Z , 6 де Vе – об'єм еліпсоїда, p - число "пі", G, Y, Z - осі еліпсоїда. Об'єм правого шлуночка в кінцеводіастолічну фaзy серцевого циклу дорівнює об'єму геометричної фігури, яка являє собою половину порожнього еліпсоїда обертання, де вийнята частина складає половину еліпсоїда обертання, з якою апроксимується лівий шлуночок. Для обчислення кінцеводіастолічного об'єму правого шлуночка спочатку необхідно знайти об'єм лівого шлуночка (за формулою об'єму еліпсоїда°, що буде дорівнювати: Vл.шл. = де 3 p ´ G ´ Y ´ Х2 , 6 Vл.шл. – об'єм лівого шлуночка, 31095 С - епікардіальний діаметр лівого шлуночка в перетині по довгій осі, V - епікардіапьний діаметр лівого шлуночка в перетині по його короткій осі. Обсяг геометричної фігури, з якою апроксимується правий шлуночок в кінцеводіастолічну фазу, без вийнятої частини буде дорівнювати: 1,05 - математичний коефіцієнт, отриманий в результаті алгебраїчний перетворень, С - епікардіальний діаметр лівого шлуночка по його довгій осі, D - діаметр правого шлуночка, перпендикулярний міжшлуночковій перегородці, F - епікардіальний радіус лівого шлуночка по його короткій осі Приклад: Хворій С., 43 років, надійшов в кардіологічне відділення Запорізької обласної клінічної лікарні зі скаргами на запаморочення, головний біль, "миготіння цяток" перед очами, дзвін в вуха х, задишку при фізичному навантаженні. Вважає себе хворим протягом 8 років, коли вперше, без видимої причини, була зареєстрована носова кровотеча, яка супроводжувалася підвищенням артеріального тиску до 190 та 120 мм рт. ст. Згодом хворий неодноразово знаходився на стаціонарному лікуванні з приводу гіпертонічної хвороби, одержував амбулаторну терапію b-блокаторами і діуретиками. За тиждень до надходження в клініку, після сильного психоемоційного потрясіння, з'явилися вищезазначені скарги на тлі високих цифр артеріального тиску (до 180 і 100 мм рт. ст.), і хворий був госпіталізований для купірування гіпертонічного криза та корекції проводимої терапії. Анамнез життя - без особливостей, мати хворого страждала гіпертонічною хворобою, іншої спадкової патології в родині не виявлено. Пацієнт палить протягом 1З років, інші шкідливі звички заперечує, алергологічний анамнез не обтяжений. Об'єктивно спостерігаються такі зміни. Артеріальний тиск в момент надходження 180 і 100 мм рт. ст. на лівій і 185 і 110 мм рт. ст. на правій плечових артеріях, пульс – 84 удари в хвилину, задовільних властивостей. При пальпації верховний поштовх визначається на 2-2,5 см ззовні від середньо-ключичної лінії з лівої сторони в 6 міжребер'ї, поширений, збільшений по висоті, посилений. Перкуторно - розширення границь відносної серцевої тупості, а ускультативно діяльність серця правильна, посилений I тон на верхівці серця, в легенях - дихання везикулярне, жорсткувате, в нижніх відділах з обох сторін - одиничні вологі дрібнобулькасті неконсонуючі хрипи. Частота дихання - 20 за 1 хвилину, дихання поверхневе. На електрокардіограмі - ознаки гіпертрофії міокарда лівого шлуночка, порушення процесів реполяризації в лівих гр удних відведеннях. При ехокардіографічному дослідженні спостерігається збільшення кінцеводіастолічного і кінцевосистолічного об'ємів лівого шлуночка, помірне зниження його скорочувальних властивостей, потовщення задньої стінки лівого шлуночка та міжшлуночкової перетинки, наявна гіпертрофія міокарда лівого шлуночка (індекс маси міокарда лівого шлуночка 123 г/м 3). При рентгенологічному дослідженні в легенях - посилений судинний малюнок, корені структурні, тяжисті, більше - з правої сторони. При дослідженні очного дна визначається звуження і склерозування артерій, вени повнокровні, поширені, феномен Салюса-Гуна ІІ-ІІІ ступеня. Дані інших інструментальних та лабораторних досліджень без особливостей. Враховуючи скарги хворого, клінічну картину захворювання, дані об'єктивного дослідження і зважаючи на результати додаткових способів дослідження, хворому був поставлений клінічний діагноз - гіпертонічна хвороба, ІІ стадія. æ p ´ (2 ´ D + X) ´ C ´ X ö V1 = ç 0, 5 ´ ÷, ç ÷ 6 è ø де V1 - цей об'єм, p - число "пи", D - діаметр правого шлуночка, перпендикулярний міжшлуночковій перегородці, X - епікардіальний діаметр лівого шлуночка в перетині по його короткій осі. C - епікардіальний діаметр лівого шлуночка в перетині по довгій осі. Віднявши від цього об'єму половину об'єму лівого шлуночка і провівши алгебраїчне перетворення, отримаємо: æ p ´ (2 ´D + X) ´C ´ X p ´ C´ X2 ö ÷= Vп. шл. = 0, 5 ´ ç ç ÷ 6 6 è ø æ p ´ (2 ´ D + X ) ´ C ´ X - p ´ C ´ X 2 ö ÷= = 0, 5 ´ ç ç ÷ 6 è ø ( ) æ p ´ C ´ (2 ´ D + X ) ´ X - X2 ö ÷= = 0, 5 ´ ç ç ÷ 6 è ø 2 2 ö æ p ´ C 2 ´D ´ X + X - X ÷= = 0, 5 ´ ç ç ÷ 6 è ø ( ) æ 2 ´ p´ C ´D ´ X ö 2´ p´ C ´ X ´D = 0, 5 ´ ç = ÷= ç ÷ 6 12 è ø p ´C ´ X ´D = . 6 Підставимо значення числа "пи" в отриману формулу: Vп. шл. = p ´ С ´ X ´ D 3,14 ´ C ´ X ´ D = = 6 6 X X æ ö æ ö 2 ´ 3,14 ´ ç C ´ ´ D÷ 3,14 ´ ç C ´ ´ D ÷ 2 2 è ø = è ø= = 6 3 X = 1, 05 ´ C ´ ´ D . 2 Того як X - епікардіальний діаметр лівого шлуночка в перетині по його короткій осі, те вираження X буде дорівнювати епікардіальному радіусу лі2 вого шлуночка в перетині по його короткій осі. Отже: Vп. шл. = 1, 05 ´ С ´ Х ´ D = 1, 05 ´ C ´ F ´ D , 2 де Vп. шл - об'єм правого шлуночка, 4 31095 Тому як хворий скаржився на задишку при фізичному навантаженні, враховуючи наявність хрипів і зміни рентгенологічної картини легень, у хворого була запідозрена наявність гіпертонії малого кола кровообігу та зміни в правих відділах серця. Для уточнення стану правих відділів серця та визначення функціональних об'ємів правого шлуночка у хворою було проведене обстеження згідно з запропонованим способом. При магнітно-резонансній томографії кінцеводіастолічний діаметр лівого шлуночка склав 6,3 см, кінцевосистолічний діаметр лівого шлуночка склав 5 см, після вирахування кінцеводіастолічний об'єм лівого шлуночка склав 201,2 мл, кінцевосистолічний об'єм лівого шлуночка склав 118,2 мл, ударний об'єм лівого шлуночка склав 82,94 мл, відповідно, таким же був і ударний об'єм правого шлуночка – 82,94 мл, діаметр правого шлуночка, перпендикулярний міжшлуночковій перегородці склав 3,5 см, епікардіальний діаметр лівого шлуночка по його довгій осі склав 11,9 см, епікардіальний радіус лівого шлуночка по його короткій осі склав 4 см, кінцеводіастолічний об'єм правого шлуночка склав 175,21 мл, кінцевосистолічний об'єм правого шлуночка склав 92,27 мл, відповідно, що свідчило про значну дилятацію порожнини правого шлуночка як в діастолу, так і в систолу, як результат зрослого гемоди намічного навантаження, що скоріше всього можна пояснити наявністю у хворого гіпертонії малого кола кровообігу. Гіпертензія малого кола у даного хворого була згодом підтверджена також при проведенні югулярної флебографії, ви ходячи з результатів якої систолічний тиск в легеневій артерії склав 36,3 мм рт. ст. (при нормі до 22 мм рт. ст.). Отримані дані, які свідчили про наявність зрушень об'ємів правого шлуночка, дозволили вчасно внести корекцію в терапію, яка проводилась, що виразилося в додатковому призначенні лікарських засобів, спроможних покращувати гемодинамічні параметри малого кола кровообігу. Через 12 тижнів комплексного лікування, при контрольному обстеженні поряд з поліпшенням клінічної картини захворювання та позитивною динамікою даних інструментальних досліджень, спостерігалося достовірне зменшення як кінцеводіастолічного об'єму правого шлуночка, який на кінець курсу терапії складав 148,24 мл, так і кінцевосистолічного об'єму правого шлуночка - 54,6 мл, відповідно. Таким чином, використання способу, що пропонується, дозволило вчасно визначити функціональні об'єми правого шлуночка, призначити патогенетично зумовлену терапію, що в підсумку призвело до підвищення якості діагностики, дозволило оптимізувати лікування і відвернути появу ускладнень. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5