Спосіб ультразвукової діагностики щільності оболонок серця та його структур

Спосіб ультразвукової діагностики ЩІЛЬНОСТІ оболонок серця та його структур, що містить здійснення М-сканування досліджуваних ділянок, їх ехокардюграфічну реєстрацію в І і IV стандартних позиціях і одержання ехокардюграми, який відрізняється тим, що додатково на ехокардюграмі оболонок серця та його структур градуюють яскравість у діапазоні від 0 до 1, виділяють щонайменше 15 ділянок оболонок серця та його структур як Винахід належить до медицини, а саме, до діагностування з використанням ультразвукових хвиль, і може бути використаним в соно- та кардіологи Ехокардюграфічні (ЕхоКГ) методи діагностики стану серця є найбільш розповсюдженими в СВІТОВІЙ практиці За допомогою одно-, двох- і тривимірних ЕхоКГ вони забезпечують не швазивне визначення розмірів порожнин серця, великих судин, дослідження функціонального стану клапанів, визначення показників насосної і скорочувальної функції міокарда, уроджених чи набутих вад серця й судин, кардюмюпатій тощо [1] Але визначення наявності та ступеня виразності патологічних змін (запалення, фіброз, кардіосклероз) з боку оболонок самого серця за технічних обставин часто утруднено Ультразвукові ж (ехокардюграфічні) дослідження оболонок серця (ендокарду, міокарду, перикарду) та його структур (клапанів, перегородок, стінок великих судин), надають можливість візуалізувати ЩІЛЬНІСТЬ тканин у певній градації чорнобілого кольору на моніторі ультразвукового сканера та ехокардюграмі, а за допомогою «сірої шкали» яскравості - визначати наявність та ступінь виразності патологічних змін, що дозволяє дещо розширити уявлення про серцевий стан пацієнтів маркери специфічності їхніх патологічних змін, зіставляють яскравість кожної з досліджуваних структур з градуйованим діапазоном і за величиною сигмальних відхилень яскравості від норми як показників виразності патологічних змін визначають ступінь підвищення ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ оболонок серця та його структур, при цьому як норму використовують коефіцієнти ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ досліджуваних серцевих структур здорових пацієнтів, що обчислюють за формулою Кущ=1 , ум од , J=1 де А. - ультразвукова ЩІЛЬНІСТЬ крапок аналізованої ділянки, ум од , п - КІЛЬКІСТЬ крапок в оболонці серця або його структури Відомий спосіб ультразвукової діагностики ЩІЛЬНОСТІ оболонок серця та його структур, що грунтується на визначенні ультразвукової резистентності (імпедансу) тканини (І) по результатам досліджень ЩІЛЬНОСТІ тканини (d) та швидкості розповсюдження в ній ультразвукової хвилі (С), тобто I=d-C [2] Відома закономірність зумовлена тим, що яскравість зображення на екрані ультразвукового апарата пропорційна імпедансу і залежить від ЩІЛЬНОСТІ тканини, а у тканинах людини швидкість поширення ультразвукової хвилі практично постійна і сягає біля 1540м/с для м'яких тканин і 3370м/с для кісткової тканини [3] Тому яскравість зображення кісток значно вище яскравості м'яких тканин, а від так, є інформативною у разі виявлення різноманітних змін, у т ч й запалень серцевих структур Це дозволяє використати зміни ЩІЛЬНОСТІ тканин по яскравості ультразвукового зображення для оцінки характеру й ступеня патологічних відхилень Проте, визначення вищезазначених патологічних відхилень здійснюють на підставі візуалізацм зображення та наступного зіставлення його особливостей з імпровізованим еталоном, здобутим шляхом накопичення досвіду попередніх досліджень, що знижує об'єктивність заключень і межує о 0 0 (О 62810 тичного результату та розширення функціональнайчастіше з отримкою помилок них можливостей при використанні На думку заявника, це спирається на відсутВищезазначений технічний результат при ність КІЛЬКІСНИХ критеріїв, що характеризують заздійсненні винаходу досягається тим, що в способі пальні зміни серця та їх наслідки, особливо в КЛІультразвукової діагностики ЩІЛЬНОСТІ оболонок НІЧНО стертих і низькоманіфестних випадках серця та його структур, що містить здійснення МВинятком з цього може бути лише прижиттєве цисканування досліджуваних областей, їх ехокардютологічне дослідження бюптатів оболонок серця і графічну реєстрацію в І і IV стандартних позиціях і серцевих структур, але, насамперед, не в педіатодержання ехокардюграми, у ВІДПОВІДНОСТІ З винари ходом, додатково на ехокардюграмі оболонок сеНайбільш близьким по КІЛЬКОСТІ ІСТОТНИХ ознак рця та його структур градуюють яскравість у діападо винаходу, що заявляється, є спосіб ультразвузоні від 0 до 1, виділяють щонайменше 15 кової діагностики ЩІЛЬНОСТІ оболонок серця та йообластей оболонок серця та його структур як марго структур, що містить здійснення М-сканування кери специфічності їхніх патологічних змін, зіставдосліджуваних областей, їх ехокардюграфічну ляють яскравість кожної з досліджуваних структур реєстрацію в І і IV стандартних позиціях і одерз градуйованим діапазоном і по величині сігмальжання ехокардюграми, згідно з яким, деяке підвиних відхилень яскравості від норми як показників щення об'єктивності кінцевого діагностичного ревиразності патологічних змін визначають ступінь зультату зумовлене оцінкою функціонального підвищення ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ оболонок стану серцево-судинної системи за результатами серця та його структур, при цьому як норму викоехокардюграфічної реєстрації, насамперед, оцінристовують коефіцієнти ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ кою максимального та мінімального геометричних досліджуваних серцевих структур здорових пацієпараметрів лівого шлуночка, обчисленням діагноснтів, що обчислюють по формулі тичного індексу, врахуванням прибутку максимап льного геометричного параметру шлуночка до мінімального, корегуванням останнього за допомоКущ = гою коефіцієнта та остаточну оцінку серцевої неJ=1 достатності за даними величини діагностичного де А, - ультразвукова ЩІЛЬНІСТЬ крапок аналііндексу лівого шлуночка Результати оцінки також зованої області, ум од , зв'язуються з ехокардюграфічною реєстрацією п - КІЛЬКІСТЬ крапок в оболонці серця або його максимального та мінімального геометричних паструктури раметрів правого шлуночка, розрахованих по відПричинно-слідчий зв'язок сукупності запропохиленням його стінки від передньої стінки аорти, нованих ознак винаходу з вищезазначеним технічта оцінкою серцевої недостатності по величині ним результатом полягає в нижченаведеному діагностичного індексу правого шлуночка, скоригоГрадуювання яскравості в діапазоні від 0 до 1 ваного коефіцієнтом по зворотно-пропорційній на ехокардюграмі оболонок серця та його струквеличині до максимального геометричного паратур, виділення в них щонайменше 15 областей метру правого шлуночка, за умов, що ехокардюг(Фіг1, 2), як маркерів специфічності патологічних рафічну реєстрацію максимального та мінімальнозмін, і порівняння цих яскравостей з градуйованим го геометричних параметрів обох шлуночків діапазоном забезпечує визначення ступенів ультздійснюють в І і IV стандартних позиціях Мразвукової ЩІЛЬНОСТІ у цифровому вигляді, ВІДПОсканування, ВІДПОВІДНО [4] ВІДНО до величин сигмальних відхилень яскравості від норми, як показника виразності патологічних Проте, до причин, що перешкоджають досягзмін, який результатами візуальної діагностики ненню очікуваного результату належить викорисстану серцевих структур оцінити практично немотання показників ДІЯЛЬНОСТІ лише лівого та правого жливо шлуночків, часто залежних від запальних і дистрофічних змін, переважно в міокарді, та чисельВикористання ЩІЛЬНОСТІ крапок аналізованої них екстракардіальних факторів, що стримує пообласті та КІЛЬКОСТІ крапок в оболонці серця або в кращення об'єктивності діагностики як по серцю в його структурі для обчислення коефіцієнтів ультцілому, так і його окремим оболонкам (ендокарду, развукової ЩІЛЬНОСТІ досліджуваних структур серміокарду, перикарду) і клапанам Використання ця у здорових пацієнтів сприяє використанню шувідомого рішення задачі також не дозволяє визнаканого показника в області найбільш достовірних чити симптоми ендокардиту, перикардиту, вальвуданих, і визначенню тим самим еквівалента реаліту клапанів, тобто запальних змін серцевих струльної ЩІЛЬНОСТІ ендомюкарда та перикарда, власктур і їхніх наслідків, наприклад фіброзу, тивого як здоровому, так і хворому серцю У праккардіосклерозу тощо, що також викривляє діагностичному застосуванні, коефіцієнт ультразвукової тичні висновки, утруднює оцінку функціональних ЩІЛЬНОСТІ відповідає вищенаданій тотожності, що запальних змін у серці на ранніх стадіях розвитку заявляється вищезазначених вад Отже, використані засоби рішення задачі, поІнші способи ультразвукової діагностики ЩІЛЬНОСТІ оболонок серця та його структур при дослідженні технічного рівня не встановлені В основу винаходу поставлено задачу розробити такий спосіб ультразвукової діагностики ЩІЛЬНОСТІ оболонок серця та його структур, який шляхом розширення позицій вимірювання забезпечує підвищення об'єктивності кінцевого діагнос ряд із покращенням результатів візуалізацм, оцінки даних функціонування серцевих структур і використанням математичної моделі, об'єкти візують кінцеві результати У той же час, за допомогою сукупності ознак способу можливо об'єкти візувати не тільки стан ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ клапанах структур серця, але і його оболонок окремо (ендо-, мю- і перикарда), визначити ступінь виразності 62810 патологічних відхилень, що з урахуванням переважної більшості КЛІНІЧНИХ випадків дозволяє підтвердити наявність чи відсутність запальних змін і фіброзу тканин серця і є підґрунтям вибору 15 стандартних областей вимірів ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ серцевих структур на ехокардюграмах (Фіг1, 2), що реєструються у І і IV стандартних позиціях М-сканування, що інформує про розширення функціональних можливостей Таким чином, сукупність ВІДМІН, ЩО заявляється є істотною, бо має причинно-слідчий зв'язок із зазначеним вище технічним результатом Додаткові переваги об'єкта над прототипом полягають в покращенні експлуатаційних зручностей, завдяки використанню 15 областей ехокардюграми, забезпеченню можливості комп'ютерної обробки даних, достатньої специфічності та чутливості коефіцієнту ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ ДО різних груп пацієнтів, а також забезпеченню високої точності вимірів товщин таких серцевих структур, як стулки клапанів, стінки порожнистих об'єктів і судин (до 0,05см), можливості динамічного спостереження за змінами структур і наслідками запального процесу в серці на фоні терапії, тобто ефективно контролювати хворобу, що є досить важливим для КЛІНІЦИСТІВ Тож, сукупність ознак запропонованого рішення задачі є суттєвою, бо має причинно-слідчий зв'язок з підвищенням об'єктивності кінцевого діагностичного результату та розширення функціональних можливостей, що заявляються Крім того, наведені твердження інформують про те, що спосіб ультразвукової діагностики ЩІЛЬНОСТІ оболонок серця та його структур відповідає критерію винаходу «новизна», бо явним чином не випливає з рівня техніки, що був встановлений заявником Відсутність в ньому еквівалентних ознак, які адекватно впливають на перевершення технічного результату, дозволяє дійти до висновку про ВІДПОВІДНІСТЬ заявленого рішення задачі умові «винахідницький рівень» ВІДОМОСТІ, ЩО підтверджують можливість здійснення заявленого об'єкта та підвищення об'єктивності діагностичного результату та розширення функціональних можливостей полягають в наступному Сутність винаходу ілюструється Фіг1, на якій надані стандартні області вимірів ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ в І позиції М-сканування, та Фіг 2, на якій зображені стандартні області виміру ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ в IV позиції М-сканування Для здійснення заявленого способу найбільш доцільним є використання стаціонарного діагностичного обладнання, що задовольняє можливостям кардіологічної діагностики та реєстрації ультразвукових сканограм на гнучких магнітних носіях для подальшого комп'ютерного опрацювання, зокрема такого, що постачене ультразвуковими сканерами та секторними датчиками типів SX чи SL1,2 фірми «Siemens» (DE) або «Hondex» фірми «Honda Electronics Co» (Japan), які працюють на частоті 5м Гц Спосіб ультразвукової діагностики ЩІЛЬНОСТІ оболонок серця та його структур містить здійснення М-сканування досліджуваних областей, їх ехокардюграфічну реєстрацію в І і IV стандартних позиціях і одержання ехокардюграми На ехокардюграмі оболонок серця та його структур градуюють яскравість у діапазоні від 0 до 1, виділяють щонайменше 15 областей оболонок серця та його структур як маркери специфічності їхніх патологічних змін, зіставляють яскравість кожної з досліджуваних структур з градуйованим діапазоном У подальшому по величині сигмальних відхилень яскравості від норми як показників виразності патологічних змін визначають ступінь підвищення ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ оболонок серця та його структур Як норму використовують коефіцієнти ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ досліджуваних серцевих структур здорових пацієнтів, що обчислюють по формулі п Кущ = J=1 де А, - ультразвукова ЩІЛЬНІСТЬ крапок аналізованої області, ум од , п - КІЛЬКІСТЬ крапок в оболонці серця або його структури Більше При відтворенні способу за допомогою комп'ютерного опрацьовування зареєстрованої ехокардюграми, здійснюють попередню стандартизацію шляхом градуювання яскравості структур ехокардюграми у діапазоні від 0 до 1 При цьому визначають ультразвукову ЩІЛЬНІСТЬ 15 стандартизованих областей оболонок серця (ендо-, мю- і перикарда), стулок морального клапана, стінок кореня аорти і стулок аортального клапана та величини сигмальних відхилень Кущ цих ділянок від норми в заключній ОЦІНЦІ ступеню підвищення ультразвукової ЩІЛЬНОСТІ Величину Кущ перед постановкою діагнозу постійно тестують з наявними шаблоновими величинами, які складають елементи «Now-How» заявника Ехокардюграфічне обстеження хворого проводять ранком натще, у положенні лежачи на спині з піднятою головою, після 10-хвилинного відпочинку Ультразвуковий секторний датчик із частотою 5мГц розташовують над зоною ультразвукового вікна в III-IV міжребер'ї по лівому краю грудини так, щоб кут нахилення датчика до грудини складав 90° Після ПОЯВИ на екрані ехокардюграфа структур морального клапана, за допомогою прийому М-сканування, зміщуючи датчик, знаходять І стандартну позицію М-ехокардюграми, при якій ультразвуковий промінь проходить через невеличку частину правого шлуночка, міжшлуночкову перегородку, підклапанні структури морального клапана і задню стінку лівого шлуночка Для одержання чіткого ехокардюграфічного зображення аорти та и структур, датчик з ультразвуковим променем відхиляють по довгій ВІСІ серця, у бік його основи і переводять в IV стандартну позицію, де послідовно візуалізують правий шлуночок, стінку та просвіток аорти на рівні клапана останньої, стулки аортального клапана та ліве передсердя Порівняння розмірів Кущ, отриманих після комп'ютерного опрацювання з наявними КІЛЬКІСНИМИ нормативами дозволяє визначити ступінь виразності змін конкретної аналізованої серцевої структури (відсутність змін, помірні зміни, значні та виражені зміни), ВІДПОВІДНО ДО сигмальних відхилень За результатами вимірів і оцінки 62810 8 отриманих ехокардюграм у 15 стандартних обласдит Проведено відповідну корекцію терапії тях розраховують Кущ Приклад 2 У хворої Пронько М , 8 років попередній КЛІНІЧНИЙ діагноз Мюкардюдистрофія На На Фіг 1 надана сіра шкала яскравості 1, ендоультразвуковому сканері фірми «Siemens» за докард правого шлуночка 2, ендокард міжшлуночкопомогою секторного датчика частотою 5мГц, зробвоі перегородки з боку правого шлуночка 3, ендолена реєстрація ехокардюграм у 1-й і IV-й стандакард міжшлуночкової перегородки з боку лівого ртних позиціях М-сканування шлуночка 4, ендокард лівого шлуночка 5, передня стулка мітрального клапану 6, задня стулка мораПри візуальній ОЦІНЦІ стану ультразвукольного клапану 7, перикард правого шлуночка 8, вої ЩІЛЬНОСТІ оболонок і структур серця лікаремперикард лівого шлуночка 9, міокард правого шлусонологом виявлене ущільнення стулок мітральноночка 10, міокард міжшлуночкової перегородки 11, го клапану, ІНШІ ЗОНИ без змін міокард лівого шлуночка 12 у І стандартній позиції При застосуванні пропонуємого способу на М-сканування ехокардюграми На Фіг 2 - сіра шкаехокардюграмах здійснено вимірювання ультрала яскравості 1, передня стулка аортального клазвукової ЩІЛЬНОСТІ 15 стандартних областей серця пану 13, задня стулка аортального клапану 14, і його структур Коефіцієнт Кущ в області передньої передня стінка аорти на рівні клапану 15, задня і задньої стулок мітрального клапану визначили як стінка аорти на рівні клапану 16 у IV стандартній Кущ=0,61 (+2SD), в області стінок аорти Кущ=0,70 позиції М-сканування ехокардюграми (+2SD), ендокарда правого шлуночка Кущ=0,46 (2SD), перикарда правого шлуночка Кущ=0,38 блоновими КІЛЬКІСНИМИ величинами у вигляді сиг(