Спосіб діагностики бактеріально-запальних процесів

Реферат: Спосіб діагностики бактеріально-запальних процесів включає магнітно-резонансне дослідження (MRD) змінених тканин, а саме передконтрастну серію магнітно-резонансної діагностики (дифузійно-зважених зображень), на яких по яскравості та інтенсивності MR сигналів на Т1- і Т2-зважених зображеннях (ЗЗ) судять про об'єм та рівень міжтканинного набряку. Потім проводять контрастну серію магнітно-резонансної діагностики методами перфузійних зображень та відстроченого накопичення контрастної речовини і по яскравості та інтенсивності MR сигналів на Т1- і Т2-ЗЗ судять про наявність кровотоку. Додатково в передконтрастну серію магнітно-резонансної діагностики включають магнітно-резонансну спектроскопію і по яскравості та інтенсивності MR сигналів судять про рівень ішемізації і гіпоксії. По яскравості та інтенсивності MR сигналів контрастної серії магнітно-резонансної діагностики судять про початкові зміни загального та об'ємного кровотоку, середній час транспорту і перебування контрасту в різних сегментах кровоносного русла та його затримання і накопичення в зонах дегенеративно-деструктивних змін. Якщо на DWI-MRT і MRP-MRA спостерігають гіперінтенсивний сигнал на Т1-ЗЗ, а на Т2-ЗЗ - ізоінтенсивний, то констатують активацію запального процесу зі зростанням набряку і зниженням клітинного метаболізму. Якщо на MRPMRA зображеннях на Т1-ЗЗ спостерігають гіпо- та ізоінтенсивний сигнали, а на Т2-ЗЗ гіперінтенсивний, то активацію запального процесу вважають підтвердженою показниками кровоточу. При зворотному напрямку цих змін вважають, що запальний процес зменшується або носить неактивний характер. UA 112561 U (12) UA 112561 U UA 112561 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 ушкоджених тканин та активності запальних ускладнень основного патологічного процесу у хірургічних хворих. Відомий спосіб діагностики бактеріально-запальних процесів (запалення легенів), описаний в статті Махотин А.А. та співавт. "Магнитно-резонансная диагностика воспалительных заболеваний легких" (див. Медицинская визуализация.- 2006. - № 5. - С. 88-94). Він включає магнітно-резонансне дослідження (MRD) змінених тканин у порівнянні з симетричними незміненими, притому по нерівності яскравості та інтенсивності MR сигналів на Т1- і Т2зважених зображеннях (ЗЗ) судять про об'єм та рівень запалення. Автори вважають, що спосіб є оптимальним уточнюючим методом діагностики запалень легень і констатують, що на MR-томограмах спостерігаються специфічні ознаки по характеру інтенсивності сигналів. Але оцінка проведена лише на підставі аналізу Т1- і Т2-зважених зображень (ЗЗ), що не дозволяє виявити основні ознаки запального процесу - інтерстиціальний набряк, порушення клітинного метаболізму, об'єм і характер кровопостачання та появи дегенеративно-деструктивних змін в зонах патологічного процесу. Найбільш близьким до корисної моделі по суті діагностичних дій, що виконуються, є спосіб за патентом № 106977 U (UA, заявл. 14.12.2015, опубл. 10.05.2016, Спосіб діагностики змін тканин після глибоких опіків). Він включає магнітно-резонансне дослідження (MRD) змінених тканин, а саме передконтрастну серію магнітно-резонансної діагностики (дифузійно-зважених зображень), на яких по яскравості та інтенсивності MR сигналів на Т1- і Т2-зважених зображеннях (ЗЗ) судять про об'єм та рівень між тканинного набряку, потім проводять контрастну серію магнітно-резонансної діагностики методами перфузійних зображень та відстроченого накопичення контрастної речовини і по яскравості та інтенсивності MR сигналів на Т1- і Т2-ЗЗ судять про наявність кровотоку. Спосіб дозволяє діагностувати зміни тканин одразу (в перші 3 доби) після глибоких опіків і відокремити ділянки власне некрозу та необоротних змін від ділянок оборотних змін (зон паранекрозу). Але він призначений для констатації змін в тканинах, які вже відбулися в результаті термічної дії різних агентів на шкірні покрови, і не дозволяє простежити в динаміці розвиток вторинних інфекційно-запальних змін, що звичайно розвиваються в зоні паранекрозу або в порожнинах організму. В основу корисної моделі поставлена задача створення універсального способу діагностики бактеріально-запальних процесів в поверхневих та глибоких зонах організму хворих незалежно від етіопатогенетичних факторів, які призвели до їх розвитку, шляхом почергової оцінки різних ланок патогенетичного процесу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі діагностики бактеріально-запальнихпроцесів, який включає магнітно-резонансне дослідження (MRD) змінених тканин, а саме передконтрастну серію магнітно-резонансної діагностики (дифузійно-зважених зображень), на яких по яскравості та інтенсивності MR сигналів на Т1- і Т2-зважених зображеннях (ЗЗ) судять про об'єм та рівень міжтканинного набряку, потім проводять контрастну серію магнітнорезонансної діагностики методами перфузійних зображень та відстроченого накопичення контрастної речовини і по яскравості та інтенсивності MR сигналів на Т1- і Т2-ЗЗ судять про наявність кровотоку, згідно з корисною моделлю, додатково в передконтрастну серію магнітнорезонансної діагностики додатково включають магнітно-резонансну спектроскопію і по яскравості та інтенсивності MR сигналів судять про рівень ішемізації і гіпоксії, по яскравості та інтенсивності MR сигналів контрастної серії магнітно-резонансної діагностики судять про початкові зміни загального та об'ємного кровотоку, середній час транспорту і перебування контрасту в різних сегментах кровоносного русла та його затримання і накопичення в зонах дегенеративно-деструктивних змін, притому якщо на DWI-MRT і MRP-MRA спостерігають гіперінтенсивний сигнал на Т1-ЗЗ, а на Т2-ЗЗ - ізоінтенсивний, то констатують активацію запального процесу зі зростанням набряку і зниженням клітинного метаболізму, якщо на MRPMRA зображеннях на Т1-ЗЗ спостерігають гіпо- та ізоінтенсивний сигнали, а на Т2-ЗЗ гіперінтенсивний, то активацію запального процесу вважають підтвердженою показниками кровотоку, а при зворотному напрямку цих змін вважають, що запальний процес зменшується або носить неактивний характер. Включення в передконтрастну серію магнітно-резонансної діагностики магнітно-резонансної спектроскопії дозволяє по інтенсивності різних спектрів MR сигналів при оцінці їх на картах метаболітів судити про молекулярну структуру, швидкості хімічних реакцій і енергетичний стан клітин зони ушкодження. Все це відображує рівень ішемізації і гіпоксії тканин в осередках запалення. 1 UA 112561 U 5 10 15 20 25 Із спектральних характеристик тканин вибрані найбільш показові воднева та фосфорна спектроскопії, які дозволяють достовірно судити про локалізацію та характер хімічних процесів, а також про рівень енергетичного метаболізму в тканинах. Основними метаболітами, що враховуються при дослідженні є водень, кисень та фосфор. Метод дифузійно-зважених зображень дозволяє по інтенсивності MR сигналів визначати швидкість і вираженість інтерстиціального набряку, який впливає на рівень протонної щільності. Оскільки набряк є першою стадією запального процесу, це дозволяє судити про виникнення перших провісників та розвиток запалення і погіршення мікроциркуляції в цій зоні. Контрастна серія магнітно-резонансних досліджень також дозволяє судити про зростання явищ запалення по іншій ланці патогенетичного процесу, а саме по швидкісним та об'ємним характеристикам кровопостачання тканин. Метод магнітно-резонансної перфузії-ангіографії (MRP-MRA) дозволяє при віртуальному контролі (тобто по швидкості, турбулентності, імпульсній послідовності кровотоку) оцінити артеріальну, інтерстиціальну та венозну стадії з наступним обчисленням загального кровотоку (CBF), об'ємного кровотоку (CBV), часу транзиту (МТТ) і часу переривання контрастної речовини (на серії ТТР). Таким чином отримується повна характеристика стану мікроциркуляторного русла в зоні запалення, зростання ступеня ішемізації та мікротромбування цього русла, рівня та характеру паралітичного веночного застою. Побічно це вказує на ступінь оксигенації тканин і відображує характер метаболічних порушень, що відбуваються в цій зоні і призводять до додаткової активації запального процесу. По ранньому та відстроченому накопиченню парамагнітних контрастних речовин і їх взаємодії з протонами (що відображується на сигналі) можливо виявити ступінь венознолімфатичного застою, та зростання дегенеративно-деструктивних змін та життєздатності тканинних структур, що уражені інфекційно-запальним процесом. Отримані у власних дослідженнях авторів дані про динаміку показників магнітно-резонансної томографії в оцінці активності інфекційно-запальних процесів наведені у таблиці. Характер патологічних змін Методи досліджень Активація запального процесу Гіперінтенсивність (яскраво-білого кольору) тканинних структур на Т1-ЗЗ та МР-спектроскопія інтенсивність (сірий колір) з рідкими (MRS) зонами гіперактивності на Т2-ЗЗ, а також подовження часу Т1-і Т2релаксації Гіперінтенсивність (світлий) МР-сигналу Дифузійно-зважені на Т1-томограмах і негомогенність зображення (DWIдосліджуваних структур на Т2MRT) томограмах, а також зниження коефіцієнта дифузії на картах ІКД Зниження показників кровотоку CBF та CBV на перфузійних картах, з Перфузійні подовженням часу МТТ і ТТР. зображення (MRPГіпоінтенсивність сигналу на Т1-ЗЗ і MRA) дифузне підвищення інтенсивності МРсигналу на Т2-ЗЗ На ранніх (15 хвилин) постконтрастних Т1-ЗЗ помірне підвищення інтенсивності і площі розповсюдження МР-сигналу з Відстрочене найбільш інтенсивним і негомогенним накопичення сигналом на Т2-ЗЗ. На відстрочених контрастної речовини (14-18 годин) - підвищується інтенсивність МР-сигналу на Т2-ЗЗ і знижується на Т1-ЗЗ 30 Купірування запалення Зниження інтенсивності МРсигналу на Т1-ЗЗ до ізоінтенсивної (сірої) і гіпоінтенсивної (темної) на Т2ЗЗ Зниження інтенсивності МРсигналу до рівня ізо- та гіпоінтенсивності (темно-сірого кольору) на Т1- і Т2-томограмах Підвищення показників CBF та CBV на перфузійних картах і зниження показників ТТР і МТТ. Інтенсивність МР-сигналу на Т1- і Т2-ЗЗ підвищена Зниження інтенсивності МРсигналу на Т1-ЗЗ і його ізоінтенсивність на Т2-ЗЗ Заявнику невідомі приклади використання комплексних методів магнітно-резонансного дослідження з їх послідовною оцінкою для виявлення ранніх стадій бактеріально-запальних процесів та їх перебігу. Докладний опис способу надається на прикладі його конкретного виконання в клініці. 2 UA 112561 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Клінічний приклад 1. Хворий Б-ов А., 43 років, доставлений в Харківський опіковий центр через 45 хвилин після побутової травми. Діагноз при госпіталізації за даними візуального огляду - опік полум'ям II або III ступеня тулуба та обох нижніх кінцівок 30 (12) % поверхні тіла. Опіковий шок. Після комплексної протишокової терапії, виведення із стану опікового шоку зі стабілізацією гемодинамічних показників і свідомості в зонах візуально діагностованих глибоких опіків виконані некротомії. На 3 добу спостерігалося погіршення загального стану хворого з фібрилітетом, уповільненістю свідомості, сухістю слизових, адинамією та гіпотонією. Після клініко-лабораторних досліджень запідозрена септицемія неясного ґенезу. Для уточнення не тільки глибини, об'єму та ступеня опікового ураження, але і супутнього активного запального процесу в оточуючих м'яких тканинах (жирова тканина, м'язи, сухожилля, суглобові сумки і т.д.) проведено магнітно-резонансне дослідження зон опікового ураження 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). Характер тканинних змін оцінювали по даним комплексу програмованого аналізу дифузійнозважених зображень, магнітно-резонансної спектроскопії, а також контрастних функціональних методів - перфузійних та методу відстроченого накопичення парамагнітних контрастних речовин. Така послідовна обробка отриманих функціональних зображень по характеру і інтенсивності МР-сигналів, різниці релаксаційних параметрів, а також швидкості і об'єму кровопостачання уражених тканин дозволило отримати чітке уявлення про площу та інтенсивність зростання інтерстиціального набряку, характер метаболічних зрушень, ступінь ішемізації, тканинну гіпоксію на фоні гіперваскуляризації і венозного застою та тканинну життєздатність. Вигляд та характер дегенеративно-деструктивних тканинних змін вказував на наявність і активність інфекційно-запального ураження зон опікового паранекрозу. При порівнянні отриманих показників з еталонними (були отримані авторами у хірургічних хворих з активними інфекційно-запальними процесами м'яких тканин) у хворого була діагностована наявність активного запального процесу, який охоплював до 3 % загальної поверхні тіла. Зони запалення були розташовані під ділянками з вираженим коагуляційним некрозом в зонах паранекрозу. Для купірування запалення була підсилена парентеральна та місцева (крізь некротомні доступи) антибактеріальна та дезінтоксикаційна терапія. Стан хворого покращився, був купіруваний інтоксикаційний синдром, що дозволило успішно виконати некректомію з одномоментною аутодермопластикою зон глибоких опіків. Хворий виписаний на 21 добу у задовільному стані з первинним приживленням аутотрансплантатів шкіри. Клінічний приклад 2. Хворий З-ой В., 28 років, доставлений в клініку ДУ "ІЗНХ ім. В.Т. Зайцева НАМНУ" після ДТП з травмами органів черевної та грудної порожнин (розрив печінки, перелом ребер VI-IX праворуч, множинні розриви та забої кишечнику). В екстреному порядку хворому надана хірургічна допомога (лапаротомія, ушивання розривів печінки, та тонкого кишечнику). В післяопераційному періоді на 2 добу спостерігалося погіршення стану хворого у вигляді розлитого болю тупого характеру в черевній порожнині, вираженого здуття кишечнику, метеоризму, загальмованості свідомості, тахікардії, субфібрильної температури. Симптоми подразнення очеревини були сумнівні. При УЗ-дослідженні виявлено підвищений метеоризм кишечнику та незначну кількість (до 70 мл) рідини в черевній порожнині. Відокремлюване по дренажам було незначним, серозно-кров'янистим. Для уточнення діагнозу виконане магнітнорезонансне дослідження за способом по корисній моделі. Послідовний аналіз функціональних досліджень на преконтрастних і постконтрастних томограмах дозволив виявити наявність зон активного запального процесу в черевній порожнині та порушення кровотоку в системі верхньобрижової артерії. В екстреному порядку виконана релапаротомія. При ревізії виявлена неспроможність швів кишечнику, що зумовлена запальним процесом та локальним тромбозом судин, з розвитком дифузного перитоніту. Здійснена санація черевної порожнини, резекція зони запалення та судинної недостатності з формуванням анастомозу "бік-в-бік" та черезназальною інтубацією зони анастомозу. Післяопераційний період включав активну дезінтоксикаційну та антибактеріальну терапію і проходив без ускладнень. На 14 добу хворий виписаний із стаціонару в задовільному стані. Таким чином, спосіб за корисною моделлю дозволяє достовірно виявити запальні процеси як при поверхневих, так і глибоких ураженнях, що підтверджено клінічними результатами у 11 хворих з опіками та у 7 хворих з післяопераційними перитонітами. Також спосіб дозволяє виявляти ознаки дегенеративно-деструктивних тканинних змін в осередках запалення на самих ранніх етапах їх появи. 3 UA 112561 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 Спосіб діагностики бактеріально-запальних процесів, який включає магнітно-резонансне дослідження (MRD) змінених тканин, а саме передконтрастну серію магнітно-резонансної діагностики (дифузійно-зважених зображень), на яких по яскравості та інтенсивності MR сигналів на Т1- і Т2-зважених зображеннях (ЗЗ) судять про об'єм та рівень міжтканинного набряку, потім проводять контрастну серію магнітно-резонансної діагностики методами перфузійних зображень та відстроченого накопичення контрастної речовини і по яскравості та інтенсивності MR сигналів на Т1- і Т2-ЗЗ судять про наявність кровотоку, який відрізняється тим, що додатково в передконтрастну серію магнітно-резонансної діагностики додатково включають магнітно-резонансну спектроскопію і по яскравості та інтенсивності MR сигналів судять про рівень ішемізації і гіпоксії, по яскравості та інтенсивності MR сигналів контрастної серії магнітно-резонансної діагностики судять про початкові зміни загального та об'ємного кровотоку, середній час транспорту і перебування контрасту в різних сегментах кровоносного русла та його затримання і накопичення в зонах дегенеративно-деструктивних змін, притому якщо на DWI-MRT і MRP-MRA спостерігають гіперінтенсивний сигнал на Т1-ЗЗ, а на Т2-ЗЗ ізоінтенсивний, то констатують активацію запального процесу зі зростанням набряку і зниженням клітинного метаболізму, якщо на MRP-MRA зображеннях на Т1-ЗЗ спостерігають гіпо- та ізоінтенсивний сигнали, а на Т2-ЗЗ - гіперінтенсивний, то активацію запального процесу вважають підтвердженою показниками кровотоку, а при зворотному напрямку цих змін вважають, що запальний процес зменшується або носить неактивний характер. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4