Спосіб ультразвукової діагностики щільності оболонок і структур серця

Реферат: Спосіб ультразвукової діагностики щільності оболонок і структур серця включає сканування ділянок серця у чотирикамерних позиціях, ехокардіографування, градуювання яскравостей зображень ехокардіограми, в діапазоні градацій 0-1, визначення сігмальних відхилень яскравості просканованих ділянок від норми, як показників виразності патологічних змін, та ступенів збільшення ультразвукової щільності, з використанням математичної моделі коефіцієнта ультразвукової щільності здорових оболонок і структур серця. Додатково сканують та виділяють на ехокардіограмі щонайменше край передньої стулки мітрального клапана, ділянку переходу передньої стулки у його клапанне кільце, край задньої стулки мітрального клапана та ділянки переходу задньої стулки у його клапанне кільце, переднього й заднього папілярних м'язів лівого шлуночка. UA 94212 U (12) UA 94212 U UA 94212 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до діагностики, насамперед до діагностування з використанням ультразвукових (УЗ) хвиль, та може бути використаною в соно- й кардіології. Відомий спосіб УЗ діагностики щільності оболонок і структур серця [1], що включає виміри щільності тканини (d), швидкості розповсюдження в ній УЗ хвилі (С) і розрахунок УЗ резистентності тканини (І) як імпедансу (І=dC). Дана закономірність обумовлена тим, що яскравість зображення на екрані УЗ апарата пропорційна імпедансу. За цих умов виявляли запалення, оцінювали характер змін і патогенез деяких структур, спираючись на постійність швидкості УЗ хвиль у структурах серця та значне перевищення яскравості зображень кісткових тканин над м'якими [2]. Проте діагностичний результат за умов наведеного аналогу є мало об'єктивним, що зумовлене його реалізацією візуалізаційним чином, за участю людського фактора, також зіставленням вихідних даних з "нормаллю", здобутою переважно шляхом ретроспекції попередніх досліджень, з наявністю подібних "системних помилок". Найближчим аналогом до корисної моделі серед об'єктів аналогічного призначення за найбільшою кількістю істотних ознак є спосіб УЗ діагностики щільності оболонок і структур серця, що включає сканування ділянок серця у чотирикамерних позиціях, ехокардіографування, градуювання яскравостей зображень ехокардіограми, в діапазоні градацій 0-1, визначення сигмальних відхилень яскравостей просканованих ділянок від норми, як показників виразності патологічних змін, і ступенів збільшення УЗ щільності, де за норму приймають математичну модель коефіцієнта УЗ щільності (КУЩ) здорових оболонок і структур серця: КУЩ=1:nAj, ум. од, де Aj - УЗ щільність крапки на просканованій ділянці, ум. од; n - кількість просканованих крапок оболонок і структур серця, у відповідності з котрим скануванню піддають 15 будь-яких оболонок і структур серця [3]. Розширення числа досліджуваних ділянок, визначення УЗ щільності оболонок і структур серця на ехокардіограмі, зіставлення яскравостей кожної з них з градаціями у заданому діапазоні, визначення величин їх сигмальних відхилень відносно КУЩ декілька підвищує об'єктивність діагностування, переважно, ендо-, міо -, перикарда, ступенів виразності патологічних відхилень, "наявності/відсутності" запальних змін і фіброзу тканин серця. Використання коефіцієнтів УЗ щільності клапанних структур здорових пацієнтів як норми дозволяє визначати ступінь підвищення УЗ щільності мітрального клапана та його структур. Недолік найближчого аналогу проявляється у недостатній об'єктивності оцінки стану мітрального клапана. Це зумовлене недоробкою позицій сканування, розрахунком лише на показники УЗ щільності оболонок лівого й правого шлуночків, залежних від запальнодистрофічних змін у міокарді та решти екстракардіальних факторів. Його використання у вищенаведеному вигляді запобігає визначення симптомів вальвуліту, фіброзу й міксоматозу, як запальних змін клапанів, що утрудняє оцінку патологічних змін і наслідків, особливо на ранніх етапах розвитку їхніх вад. Інші способи аналогічного призначення з досліджуваного технічного рівня не встановлені. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити спосіб ультразвукової діагностики щільності оболонок і структур серця, застосування котрого шляхом опрацювання ділянок сканування сприяло б підвищенню об'єктивності оцінки стану мітрального клапана. Поставлена задача вирішується тим, що при використанні у відомому способі ультразвукової діагностики щільності оболонок і структур серця, що включає сканування ділянок серця у чотирикамерних позиціях, ехокардіографування, градуювання яскравостей зображень ехокардіограми, в діапазоні градацій 0-1, визначення сигмальних відхилень яскравості просканованих ділянок від норми, як показників виразності патологічних змін, та ступенів збільшення ультразвукової щільності, з використанням математичної моделі коефіцієнта ультразвукової щільності здорових оболонок і структур серця, відповідно до корисної моделі, додатково сканують та виділяють на ехокардіограмі щонайменше край передньої стулки мітрального клапана, ділянку переходу передньої стулки у його клапанне кільце, край задньої стулки мітрального клапана та ділянки переходу задньої стулки у його клапанне кільце, переднього й заднього папілярних м'язів лівого шлуночка. Причинно-наслідковий зв'язок сукупності ознак заявленої корисної моделі з вищезазначеним технічним результатом полягає в наступному. Сканування та виділення на ехокардіограмі ділянок мітрального клапана, підклапанних структур лівого шлуночка, як маркерів специфічності патологічних змін, збільшують точність вимірів УЗ щільності, товщин структур і країв стулок мітрального клапана, ділянок переходу у клапанне кільце передньої і задньої стулок мітрального клапана  до ±0,5 мм. Визначення максимальної яскравості переднього папілярного м'яза, максимальної яскравості заднього папілярного м'яза лівого шлуночка забезпечує можливість динамічного спостереження над 1 UA 94212 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 змінами клапанних структур і наслідками запального чи іншого генезу в мітральному клапані на фоні терапії, що збільшує ефективність надання клінічної допомоги. Під час порівняння показника УЗ щільності вимірюваних ділянок з градуйованим діапазоном зіставляють яскравість кожної з досліджуваних ділянок з нормативами, отриманими у здорових пацієнтів, по величині сигмальних відхилень яскравості від норми. Це забезпечує визначення ступенів УЗ щільності у цифровому вигляді відповідно до величин сигмальних відхилень яскравості від норми, як показника виразності патологічних змін. Апелювання до щільності крапок на зображенні ехокардіограми та кількості крапок в області мітрального клапана для обчислення коефіцієнтів УЗ щільності досліджуваних структур мітрального клапана у здорових пацієнтів сприяє використанню шуканого показника в області найбільш достовірних даних і визначенню тим самим еквівалента реальної щільності стулок мітрального клапана, його підклапанних структур, що властиво як здоровому, так і патологічно зміненому серцю. Тож, сукупність запропонованих ознак дозволяє об'єктивізувати кінцевий результат (покращуються результати візуалізації та оцінки ехогенності мітрального клапана та решти структур серця) шляхом опрацювання ділянок сканування. Натомість, об'єктивізуються уявлення щодо загальних і підклапанних структур мітрального клапана (країв його передньої і задньої стулок, ділянок переходу у клапанне кільце передньої та задньої стулок, переднього та заднього папілярних м'язів лівого шлуночка), допускається визначення ступеня виразності патологічних відхилень, що за більшістю клінічних підтверджень "наявності/відсутності" запальних змін, фіброзу мітрального клапана та його підклапанних структур, свідчило про сприйнятливу інформативність заявлених ділянок сканування, можливість проведення УЗ вимірів щільності клапанних структур у стандартних позиціях, з використанням ехокардіограми. Натомість, сукупність відмінних ознак заявленої корисної моделі щодо вирішення поставленої задачі є суттєвою, оскільки перебуває у причинно-наслідковому зв'язку з перевершенням вищезазначеного технічного результату, характеризує обсяг правових прагнень заявника у повному обсязі, як невідомий з досліджуваного рівня техніки, визначається новою і поширюється на усі випадки його багаторазового використання. Відомості, які підтверджують можливість відтворення заявленого способу УЗ діагностики щільності оболонок і структур серця і можливість перевершення вищезазначеного аналогу полягають в наступному. Суть корисної моделі ілюструється ехокардіограмою, на якій позначені ділянки вимірів УЗ щільності структур і мітрального клапана серця, у чотирикамерній позиції В-сканування: сіра шкала яскравості 1, край передньої стулки мітрального клапана 2, ділянка переходу передньої стулки у клапанне кільце мітрального клапана 3, край задньої стулки мітрального клапана 4, ділянка переходу задньої стулки у клапанне кільце мітрального клапана 5, ділянка переднього папілярного м'яза 6 та ділянка заднього папілярного м'яза лівого шлуночка 7 (креслення). Для здійснення способу УЗ діагностики щільності оболонок і структур серця більш доцільне використання обладнання, яке допускає сканування у чотирикамерних позиціях, ехокардіографування, з можливістю градуювання яскравостей зображень на гнучких магнітних носіях, подальшого опрацювання їхнього вигляду на комп'ютерному обладнанні, укомплектованого УЗ сканерами, конвексним 3,0-5,0 мгц датчиком, наприклад фірми "Honda Electronics Co" (Японія). Спосіб УЗ діагностики щільності оболонок і структур серця включає сканування щонайменше краю передньої стулки мітрального клапана, ділянки переходу передньої стулки у клапанне кільце мітрального клапана, краю його задньої стулки, ділянок переходу задньої стулки у клапанне кільце мітрального клапана та переднього й заднього папілярних м'язів лівого шлуночка, у 4-камерних позиціях, ехокардіографування, градуювання яскравостей зображень ехокардіограми в діапазоні 0-1, визначення сигмальних відхилень яскравостей цих ділянок від норми, як показників виразності патологічних змін, та ступенів збільшення УЗ щільності, з використанням математичної моделі коефіцієнта УЗ щільності здорових оболонок і структур серця [3]. Ехокардіографічне обстеження більш доцільно проводити ранком, натще, у положенні на спині, з піднятою головою, після 10 хв. відпочинку, а УЗ секторний 5 мгц датчик розташовувати над УЗ вікном, у ІII-IV міжребер'ї, по лівому краю грудини таким чином, щоб кут його нахилення до грудини становив ~90°. Після появи на екрані УЗ сканера зображення 4-х камер і структур мітрального клапана серця 5 мгц датчик зміщують в позицію В-сканування. Це допускає проходження УЗ променя через правий, лівий шлуночки, праве, ліве передсердя, міжшлуночкову перегородку, передню, задню стулки мітрального клапана та його підклапанні структури в лівому шлуночку. Порівняння розмірів Кущ [3], отриманих після комп'ютерного опрацювання, з наявними кількісними нормативами дозволяє визначити ступінь виразності змін конкретної аналізованої клапанної структури серця (відсутність змін, помірні зміни, значні та 2 UA 94212 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виражені зміни), відповідно до сигмальних відхилень. Величини К УЩ [3] порівнюються з сигмальними числовими діапазонами, які відповідають нормальним структурам, помірним, значним або вираженим патологічним змінам. Таким чином, підвищують об'єктивність кінцевого результату шляхом опрацювання ділянок сканування за рахунок ретельності сканування щільності мітрального клапана, підклапанних структур лівого шлуночка, подальшого визначення їх сигмальних відхилень, відносно кількісних значень К УЩ [3]. Численні клініко-ехокардіографічні дослідження, що були проведені на базі Дніпропетровської обласної дитячої клінічної лікарні серед 60 здорових пацієнтів, а також 14 хворих на інфекційний ендокардит, 12 хворих на гостру ревматичну лихоманку, з вальвулітом мітрального клапана, 18 хворих на хронічну ревматичну хворобу серця, з недостатністю мітрального клапана, у віці від 1 до 17 років, доказали прийнятну інформаційну спроможність шаблонових розмірів S, щодо встановлення ступеня відхилення КУЩ від норми. Специфічність отриманих параметрів становила 12-16 %, чутливість 83-92 %. Відомості, які підтверджують низьку специфічність і високу чутливість К УЩ для 104 здорових і хворих дітей наведені у Табл. Приклад 1. Хвора Л., віком 6 років, діагноз: гостра ревматична лихоманка: вальвуліт мітрального клапана. НК 0 ст. ФК І. На УЗ сканері "Acuson CV70" фірми "Siemens" за допомогою секторного 5 мгц датчика, були зареєстровані ехокардіограми у І-й і ІV-й стандартних позиціях М-сканування. При візуальній оцінці стану УЗ щільності оболонок і структур серця було встановлене ущільнення стулок мітрального клапана та ендокарда міжшлуночкової перегородки та перебування інших зон без будь-яких змін. В межах запропонованого рішення задачі на ехокардіограмі, у чотирьохкамерній позиції В-сканування, здійснювалося вимірювання УЗ щільності, сканування й виділення на ехокардіограмі щонайменше краю передньої стулки мітрального клапана, ділянку переходу передньої стулки у його клапанне кільце, краю задньої стулки мітрального клапана, ділянок переходу задньої стулки у його клапанне кільце, а також переднього й заднього папілярних м'язів лівого шлуночка. Надалі: К УЩ [3] в області передньої стулки мітрального клапана, в зоні переходу в клапанне кільце становив 0,6 (збільшений до 5SD), в області краю передньоїстулки мітрального клапана 0,71 (збільшений до 3SD). УЗ щільність задньої стулки мітрального клапана в зоні переходу у клапанне кільце: К УЩ=0,45 (< 1SD), в області краю задньої стулки мітрального клапана КУЩ=0,52 (< 1SD), для переднього папілярного м'яза КУЩ=0,16 (< 1SD), задній папілярний м'яз КУЩ=0,18 (< 1SD). За зіставленням отриманих розмірів з еталонами робили висновок про те, що у хворої Л. є значне підвищення УЗ щільності передньої стулки мітрального клапана у зоні перехода у клапанне кільце та помірне підвищення УЗ щільності краю передньої стулки мітрального клапана, оскільки К УЩ передньої стулки мітрального клапана у зоні перехода у клапанне кільце відрізняється від нормальних показників більше ніж на 3SD, та КУЩ краю передньої стулки мітрального клапана відрізняється від нормальних показників меньше ніж на 3SD. УЗ щільність аналогічних зон задньої стулки мітрального клапана, переднього та заднього папілярного м'язів не змінена". Була уточнена локалізація та ступінь ураження сегментів стулок мітрального клапана. На 6 тиждень після початку терапії проведене контрольне ехокардіографічне обстеження. За візуальною оцінкою стану УЗ щільності оболонок і структур серця морфологічні зміни стулок мітрального клапана були відсутні, інші зони без змін. Описували регургітацію на мітральному клапані до ½ лівого передсердя. На ехокардіограмі вимірювали УЗ щільність краю передньої стулки мітрального клапана, ділянки переходу передньої стулки у його клапанне кільце, краю задньої стулки мітрального клапана, ділянок переходу задньої стулки у його клапанне кільце, переднього й заднього папілярних м'язів лівого шлуночка. КУЩ в області передньої стулки мітрального клапана у зоні переходу в клапанне кільце = 0,7 (збільшений до 5SD), в області краю передньої стулки мітрального клапана = 0,79 (збільшений до 5SD). УЗ щільність задньої стулки мітрального клапана в зоні переходу у клапанне кільце визначили як КУЩ=0,92 ( 5SD), в області краю задньої стулки мітрального клапана КУЩ=0,72 (збільшений до 3SD), передній папілярний м'яз КУЩ=0,35 (збільшений до 5SD), задній папілярний м'яз КУЩ=0,39 (збільшений до 5SD). У результаті зіставлення отриманих розмірів з еталонами робили висновок: "тому що К УЩ передньої стулки мітрального клапана у зоні перехода у клапанне кільце та краю передньої стулки мітрального клапана відрізняється від нормальних показників більше ніж на 3SD, хвора Л. має значне підвищення УЗ щільності передньої стулки мітрального клапана. К УЩ задньої стулки мітрального клапана у зоні переходу у клапанне кільце  5SD, що інформує про значне підвищення УЗ щільності та помірне підвищення УЗ щільності краю задньої стулки мітрального клапана. Показники КУЩ переднього та заднього папілярного м'язів  5SD, що відповідає різким змінам". Таким чином, зареєстрована негативна ехокардіографічна динаміка (при стабільних 3 UA 94212 U 5 10 клінічних даних та відсутності лабораторної активності запального процесу) у вигляді зростання УЗ щільності стулок мітрального клапана, а також залучення у запальний процес переднього та заднього папілярного м'язів. Динамічне спостереження за змінами стулок мітрального клапана та підклапанних структур дозволило провести своєчасну корекцію терапії у даному випадку. Таким чином, спосіб, що заявляється, забезпечує УЗ оцінку щільності мітрального клапана та його структур в умовах сонології та кардіології. Технічний результат, що досягається при використанні способу, пов'язаний з підвищенням об'єктивності діагнозу та розширенням функціональних можливостей найближчого аналогу, здебільшого за рахунок розширення позицій вимірювання та його об'єктивізації на відомому обладнанні. Його запровадження сприятиме визначенню патологічних відхилень мітрального клапана на ранніх етапах розвитку захворювання, особливо у дітей, практично виключає помилкові діагностичні висновки, щодо ендокардиту, вальвуліту, фіброзу мітрального клапана тощо та спрощує оцінку цих морфологічних змін в серці. 15 Таблиця Середні показники КУЩ мітрального клапана та підклапанних структур у хворих і здорових дітей 1-17 років, в ум. од. (М±m) Ділянки вимірів край передньої стулки мітрального клапана ділянка переходу передньої стулки у клапанне кільце мітрального клапана край задньої стулки мітрального клапана ділянка переходу задньої стулки у клапанне кільце мітрального клапана ділянка переднього папілярного м'яза лівого шлуночка ділянка заднього папілярного м'яза лівого шлуночка 20 25 Хронічна Гостра ревматична ревматична Інфекційний хвороба серця лихоманка з ендокардит з вальвулітом (n=14) недостатністю мітрального мітрального клапана (n=12) клапана (n=18) Норма (n=60) 0,69±0,05 0,70±0,04 0,64±0,04 0,52±0,024 0,65±0,06 0,64±0,03 0,67±0,03 0,46±0,03 0,61±0,04 0,59±0,05 0,61±0,05 0,51±0,023 0,68±0,03 0,63±0,07 0,76±0,03 0,52±0,02 0,38±0,02 0,27±0,03 0,31±0,04 0,19±0,01 0,44±0,015 0,28±0,03 0,35±0,04 0,18±0,014 Аналоги: 1. Клиническая ультразвуковая диагностика: Руководство для врачей. Под ред. Н.М. Мухарлямова. - М.: Медицина, 1987. - Т. 1. - С. 9. 2. Зарецкий В.В., Бобков В.В., Ольбинская Л.И. Клиническая эхокардиография. - М: Медицина, 1979. - C. 11. 3. Спосіб ультразвукової діагностики щільності оболонок і структур серця: Пат. 62810 А України, МПК А61В8/00 / Кондратьєв В.О., Ващенко Л.В., Кулікова Г.В. (Україна); Дніпропетровська державна медична академія (Україна). - № 2003065181; заявл. 05.06.03; опубл. 15.12.03; Бюл. № 12. 4 UA 94212 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб ультразвукової діагностики щільності оболонок і структур серця, що включає сканування ділянок серця у чотирикамерних позиціях, ехокардіографування, градуювання яскравостей зображень ехокардіограми, в діапазоні градацій 0-1, визначення сігмальних відхилень яскравості просканованих ділянок від норми, як показників виразності патологічних змін, та ступенів збільшення ультразвукової щільності, з використанням математичної моделі коефіцієнта ультразвукової щільності здорових оболонок і структур серця, який відрізняється тим, що додатково сканують та виділяють на ехокардіограмі щонайменше край передньої стулки мітрального клапана, ділянку переходу передньої стулки у його клапанне кільце, край задньої стулки мітрального клапана та ділянки переходу задньої стулки у його клапанне кільце, переднього й заднього папілярних м'язів лівого шлуночка. Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 5