Спосіб діагностики змін тканин після глибоких опіків

Реферат: Спосіб діагностики змін тканин після глибоких опіків включає томографічне дослідження і визначення ознак загибелі тканин по їх рентгенівській щільності, а також визначення зони коагуляційного некрозу. Як томографічне дослідження вибирають магнітно-резонансне дослідження (MRT), а визначення ознак загибелі тканин проводять оцінюванням функціональних зображень тканин зони опікового ушкодження у наступній послідовності: оцінюють дифузійно-зважених зображень (DWI-MRT), перфузійних зображень (PI-MRT) і відстроченого накопичення парамагнітних контрастних речовин, також додатково визначають зони паранекрозу з розмежуванням в них ділянок оборотних та необоротних судинних порушень шляхом порівняння інтенсивності магнітно-резонансних сигналів на Т1 і Т2 зважених зображеннях (ЗЗ). UA 106977 U (12) UA 106977 U UA 106977 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до медицини, зокрема хірургії, і може бути використана для визначення об'єму загиблих, а також частково ушкоджених тканин у хворих з глибокими опіками. Відомий спосіб діагностики змін тканин після глибоких опіків за патентом № 2233621 U [RU, заявл. 31.03.2003, опубл. 10.08.2004, Способ диагностики некрозов мягких тканей]. Він включає введення під контролем ультразвукового апарату безпосередньо в тканину передбачуваного осередку ураження контрастної речовини і водорозчинного барвника, рентгенівське дослідження ушкодженої тканини через 12-24 години, а також визначення ознак загибелі тканин по залишковому накопиченню контрасту (через деякий час частина барвника і контрасту із здорової тканини із збереженим мікроциркуляторним руслом зникне). Контрастну ділянку на рентгенівському знімку діагностують як нежиттєздатну (некроз). При наступному оперативному втручанні некректомію виконують в межах забарвлених тканин. Спосіб дозволяє визначити об'єм загиблих тканин по їх сумісному контрастуванню барвником і контрастом. Але слід підкреслити, що при цьому контрастуються лише некротизовані тканини, уже при сформованій пограничній зоні, тобто у віддаленому періоді. Ширину зони паранекрозу та функціонально-морфологічні зміни в ній, які спостерігаються в перші 3-5 діб після термічного ушкодження, зазначеним способом визначити неможливо. Найбільш близьким до корисної моделі по суті і результату є спосіб діагностики змін тканин після глибоких опіків за патентом № 30566 A [UA, A61B 8/13, заявл. 29.05.1998, опубл. 15.11.2000, Спосіб визначення об'єму загиблих тканин при опіках IV ступеня]. Він включає томографічне дослідження і визначення ознак загибелі тканин по їх рентгенівській щільності, а також визначення зони коагуляційного некрозу. При цьому томографічне дослідження виконують шляхом комп'ютерної томографії (КТ), а відмежування зони коагуляційного некрозу проводять визначенням густини тканин в одиницях Хаунсфілда, тобто виділяють ділянки зі зниженою густиною 12-15 одиниць Хаунсфілда, а також ділянки з підвищеною густиною 65-68 одиниць і всі їх кваліфікують як зони некрозу тканин. Спосіб дозволяє визначити об'єм загиблих тканин для виконання адекватної некректомії. Але він не відображує функціонального стану тканин в зоні, яка кваліфікується як зона некрозу, а саме до неї відносять як життєздатну, так і нежиттєздатну тканини в зоні судинних змін та перифокального набряку. Тобто він не дозволяє відмежувати ділянки власне некрозу та необоротних змін від ділянок оборотних змін (зон паранекрозу). В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленого способу діагностики змін тканин одразу (в перші 3 доби) після глибоких опіків, який дозволяє відокремити ділянки власне некрозу та необоротних змін від ділянок оборотних змін (зон паранекрозу). Поставлена задача вирішується тим, що в способі діагностики змін тканин після глибоких опіків, який включає томографічне дослідження і визначення ознак загибелі тканин по їх рентгенівській щільності, а також визначення зони коагуляційного некрозу, згідно з корисною моделлю, як томографічне дослідження вибирають магнітно-резонансне дослідження (MRT), а визначення ознак загибелі тканин проводять оцінюванням функціональних зображень тканин зони опікового ушкодження у наступній послідовності: оцінюють дифузійно-зважених зображень (DWI-MRT), перфузійних зображень (PI-MRT) і відстроченого накопичення парамагнітних контрастних речовин, також додатково визначають зони паранекрозу з розмежуванням в них ділянок оборотних та необоротних судинних порушень шляхом порівняння інтенсивності магнітно-резонансних сигналів на Т1 і Т2 зважених зображеннях (33). Доцільно як контрастну речовину вибирати гадовист (гадобутрол) дозою 0,3±0,05 мл/кг (1,0 моль) зі швидкістю 3±0,5 мл/сек під динамічним візуальним контролем характеру судинних порушень, а відстрочений контроль накопичення парамагнітних контрастних речовин в зоні некрозу проводити на 15±3 хвилині після введення. Вибір як томографічного дослідження MRT дозволяє вивчати біохімічні процеси травмованих тканин на клітинному рівні, а також оцінювати характер та інтенсивність метаболічних процесів, які проходять в тканинах. При MRT дослідженні контрастність тканин відображує хімічну будову речовин, зв'язки між молекулами, молекулярний рух і ґрунтується в основному на випромінюванні радіохвиль ядрами водню. Це дозволяє диференціювати на MRT зображені змінені та здорові тканини і дає можливість спостерігати функціональні зміни деяких структур. Послідовність MRT досліджень обумовлена наступними міркуваннями. DWI-MRT відображує стан клітинних мембран по руху молекул води (тепловий хаотичний рух при нормі і обмеження руху молекул води крізь клітинні мембрани, макромолекули та зв'язки з порушенням сумарного переміщення молекул при патології). 1 UA 106977 U 5 10 15 20 25 При виконанні PI-MRT дослідження хворому внутрішньовенно болюсно вводять парамагнітну неіонну контрастну речовину з високою контрастною здатністю і низькою токсичністю. PI-MRT відображує стан регіонального тканинного кровотоку: перфузія показує якість кровопостачання в тканині і вважається мірою тканинної активності метаболізму. При великій перфузії спостерігається більш яскравий сигнал на Т1 зважених зображеннях, які отримують за допомогою градієнтного відлунення. Оцінка перфузії залежить також від рівня оксигенації крові, оскільки кисень є парамагнітною речовиною і підсилює зворотний електромагнітний сигнал. Відстрочене накопичення парамагнітних контрастних речовин дозволяє виявити порушений венозний та лімфатичний відтік із ушкоджених тканин, тобто уточнити об'єм саме некротичних тканин. Вибрана послідовність MRT досліджень дозволяє на першому етапі (DWI-MRT) виявити цілісність клітинних мембран і уточнити об'єм ушкодження на клітинному рівні і є фоновим дослідженням для наступної оцінки регіонального тканинного кровотоку методом PI-MRT. На другому етапі оцінюють активність тканинних процесів і життєздатність ушкоджених клітин по артеріально-капілярному кровотоку. В кінці дослідження (на 15±3 хвилині) виявляють, як проходить лімфатичний та венозний відтік. Тобто по сумарній оцінці мікроциркуляторного русла чітко визначають, в яких зонах судинні порушення є незворотними дегенеративнонекротичними, а в яких вони зберегли свої регенераторні властивості. Вибір гадовисту (гадобутролу) як контрастної речовини зумовлено тим, що він серед парамагнітних речовин із халатних комплексів гадолінію є найменш токсичною, неіонною та високо контрастною. Оптимальні дози і режими його введення отримані авторами на основі власних досліджень. Заявнику невідомі рішення, в яких діагностику змін тканин після глибоких опіків проводять за допомогою показників, отриманих різними методами магнітно-резонансного дослідження (MRT). Отримані у власних дослідженнях авторів дані про тканинні зміни в різних зонах опікового ураження наведені у таблиці. Таблиця Методи функціональних MRТ Зони опікового ураження Зона коагуляційного некрозу Зона паранекрозу з незворотними судинними порушеннями Зона паранекрозу зі зворотними судинними порушеннями Дифузійно-зважені зображення Перфузійні зображення Відстрочене накопичення контрастної речовини Відсутність накопичення контрасту Відсутність перфузії, Повна відсутність або (темний колір) з зонами регіонального тканинного виражена гіпоінтенсивнсть лінійного, овального та кровотоку і тканинного МР-сигналу (припинення кільцевого МР-сигналу метаболізму - темний дифузії води) на Т2-33 (середньої (чорний) сигнал на ТІ інтенсивності, сірого кольору) Множинні великі зони Неоднорідність зон МРзниженого МР-сигналу Зони локальної гіперсвітіння з чергуванням зон (різні відтінки сірого (світлі) і гіпо-(темні) світлого, інтенсивного кольору) з одиничними, інтенсивності на фоні сигналу з великою лінійними, овальними та неоднорідного кількістю зон (темно-сірого) кільцевими зонами помірного зниження до гіпоінтенсивного сигналу підвищеного рівня ізоінтенсивністі (сірого) через низький дифузійний сигналу (білого кольору) - МР-сигналу на Τ1-33 градієнт ураження 80-95 % Висока інтенсивність Яскравий, підсилений МР- Зони гіперінтенсивності (яскравість) МР-сигналу у сигнал на Т1 33 з (світлі, білі) з вигляді суцільної зони з одиничними зонами одиничними одиничними ділянками помірного накопичення осередками зниження тканинної контрастної речовини ізоінтенсивності і дифузії молекул води (часткове ураження 50негомогенність МР(гіпоінтенсивність МР70 % судин) сигналу на Τ1-33 сигналу) 2 UA 106977 U Продовження таблиці 1 Зона неушкоджених тканинних структур 5 10 15 20 25 30 35 40 Відсутність зон перВідсутність МР-сигналу фузійного накопичення (вільний рух молекул води контрастної речовини і без термостимуляції) активації тканинного метаболізму Відсутність зон відстроченого накопичення позаклітинних парамагнітних комплексів Докладний опис способу надається на прикладі його конкретного виконання в клініці. Клінічний приклад. Хворий Α., 43 років, доставлений в Харківський опіковий центр через 45 хвилин після побутової травми. Діагноз при госпіталізації за даними візуального огляду - опік полум'ям II аб - III ступеня (IIIАБ - IV ст. за класифікацією, що прийнята XXVII Всесоюзним з'їздом хірургів СРСР в 1960 р.) тулуба та обох верхніх кінцівок 35(15) % поверхні тіла. Опіковий шок. На фоні комплексної протишокової терапії для уточнення глибини ураження хворому через добу проведено магнітно-резонансне дослідження на високопольному томографі фірми Siemens Symphony з напругою магнітного поля 1,5 Т, який дозволяє забезпечити товщину зрізу 1-5 мм і бачити найменші деталі органів з високою якістю зображення. Аналіз отриманих зображень проводили за допомогою програм Syngo (2002B). Стан зон опікового ураження оцінювався по характеру рухливості молекул малого, середнього і крупного розмірів, що дозволило по їх переміщенню, обертанню і коливанню виявляти їх ефективний енергетичний обмін. Такий аналіз був можливий при сумісному застосуванні фізіологічних методів дифузійнозважених зображень, перфузійних і методу відстроченого накопичення парамагнітних контрастних речовин. Після оцінки набряку тканин, який визначався по тепловому руху молекул водню, провели рентген-контрастне дослідження шляхом внутрішньовенного болюсного введення до 20 мл гадовісту (за допомогою автоматичного шприца типу Medrad), а саме: візуально оцінили тканинний кровоток, а також провели реєстрацію зміни інтенсивності магнітно-резонансного сигналу на перфузійних зображеннях порівняно з первинним зображенням. При цьому оцінювався зональний тканинний метаболізм, який відповідає ступеню кровотоку і оксигенації крові. Це дозволило визначити ступінь тяжкості ішемічного ураження тканин, тобто в загальному об'ємі набрякової тканини відокремити тканини, кровоток в яких збережений. В наступному проведена реєстрація відстроченого накопичення парамагнітних контрастних речовин, що дозволило гарантовано визначити межу некротизованих тканин. Підсумковий аналіз дав можливість визначити не тільки площу, але і глибину та ступень ураження в різних зонах опікового пошкодження. Виявилося, що глибокі опіки, які потребують хірургічного лікування, займають площу не більше 10 %. Цей вивід був підтверджений при некректомії, яку провели на 4 добі з надходження хворого у клініку. Після проведеного комплексного лікування хворий виписаний додому у задовільному стані. Спосіб був використаний при лікуванні 12 хворих, у яких удалося уточнити локалізацію і глибину опікового ураження, при цьому диференціювати зони глибоких ушкоджень, що потребують хірургічного втручання, від зон з можливим консервативним лікуванням. Тобто спосіб дозволив застосувати обґрунтовану та адекватну хірургічну тактику. Таким чином, використання корисної моделі дозволяє в ранньому післяопіковому періоді відокремити ділянки власне некрозу та необоротних змін від ділянок оборотних змін (зон паранекрозу). При цьому введені об'єктивні критерії оцінки глибини опіків, на підґрунті яких з'являється можливість уточнити зону необхідного хірургічного лікування і спланувати міри по відновленню тканин, які не зазнали необоротного ураження. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 1. Спосіб діагностики змін тканин після глибоких опіків, який включає томографічне дослідження і визначення ознак загибелі тканин по їх рентгенівській щільності, а також визначення зони коагуляційного некрозу, який відрізняється тим, що як томографічне дослідження вибирають магнітно-резонансне дослідження (MRT), а визначення ознак загибелі тканин проводять оцінюванням функціональних зображень тканин зони опікового ушкодження у наступній послідовності: оцінювання дифузійно-зважених зображень (DWI-MRT), перфузійних зображень (PI-MRT) і відстроченого накопичення парамагнітних контрастних речовин, також додатково визначають зони паранекрозу з розмежуванням в них ділянок оборотних та необоротних 3 UA 106977 U 5 судинних порушень шляхом порівняння інтенсивності магнітно-резонансних сигналів на Т1 і Т2 зважених зображеннях (ЗЗ). 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як контрастну речовину вибирають гадовист (гадобутрол) дозою 0,3±0,05 мл/кг (1,0 моль) зі швидкістю 3±0,5 мл/сек під динамічним візуальним контролем характеру судинних порушень, а відстрочений контроль накопичення парамагнітних контрастних речовин в зоні некрозу проводять на 15±3 хвилині після введення. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 4