Спосіб визначення ефективності відновлення сечовипускання після усунення інфравезикальної обструкції

Реферат: Заявлений спосіб визначення ефективності відновлення сечовипускання після усунення інфравезикальної обструкції у хворих, які перенесли хірургічне лікування з приводу доброякісної гіперплазії передміхурової залози включає дані урофлоуметричних вимірів, проведених як в до-, так і в післяопераційному періоді. В процесі обробки об'єктивізують ефективність відновлення сечовипускання після усунення інфравезикальної обструкції шляхом обчислення показника ефективності відновлення детрузора. UA 98015 C2 (12) UA 98015 C2 UA 98015 C2 5 10 15 20 25 30 Заявка належить до галузі медицини, а саме до урології і може знайти практичне застосування у лікуванні хворих на доброякісну гіперплазію передміхурової залози (ДГПЗ). Для оцінки структурно-функціонального стану нижніх сечових шляхів у пацієнтів, які перенесли хірургічне лікування з приводу ДГПЗ, розраховується показник функціонального стану сечового міхура, що складається з декількох компонентів, серед яких на першому місці дані урофлоуметрії [1]. В теперішній час очевидна необхідність переходу від суб'єктивних оцінок стану акту сечовипускання у чоловіків із захворюванням передміхурової залози до об'єктивних, що узгоджені з основами уродинаміки. Цей перехід відкриває нові перспективи для діагностики, тактики лікування, визначення ефективності ліквідації недостатності сечовипускання після оперативного лікування, визначення впливу індивідуальної хірургічної техніки та гемостазу на результати відновлення сечовипускання, виявлення причин розвитку та підтримки недостатності сечовипускання та ефективності заходів його відновлення [2]. За прототип нами вибраний метод прямої реєстрації зміни швидкості сечі у часі урофлоуметрію [Пытель А. Я. Физиология человека: мочевые пути / А.Я. Пытель, В.В. Борисов, В.А. Симонов. - М.: Высшая школа, 1986. - 270 с], яка визначається сумарним тонусом, скоротливою активністю м'язів та прохідністю сечовипускного каналу. Позитивним у прототипі є відносна простота його виконання та відсутність абсолютних протипоказань. Недоліком прототипу є те, що він реєструє показники акту сечовипускання в момент обстеження і не дає кількісну оцінку відновлення сечовипускання після хірургічного лікування. В основу винаходу поставлена задача вдосконалити спосіб визначення ефективності відновлення сечовипускання після усунення інфравезикальної обструкції у хворих, які перенесли хірургічне лікування з приводу доброякісної гіперплазії передміхурової залози шляхом визначення кількісного показника відновлення детрузора, що дасть можливість об'єктивізувати ефективність відновлення сечовипускання після хірургічного лікування. Поставлена задача вирішується таким чином: Пацієнту проводять урофлоуметричне дослідження за стандартною методикою як в до-, так і в післяопераційному періоді. Отримані кількісні дані обробляють згідно з розробленою математичною схемою. Результатом обробки є кількісний показник ефективності відновлення детрузора. Наводимо теоретичний розгляд зміни потоку рідини у часі: Введемо позначення: Q(t)  S(t) - темп потоку (вимірюється в мл/с),  - швидкість потоку, S - поперечний переріз каналу, t - час. Запишемо гідродинамічне рівняння [3]:  35 d( t ) p   fres , де dt l (1) l - довжина каналу; p - тиск рідини на вході в канал;  - густина рідини; fres - об'ємна густина сили тертя. Об'єм витоку, як функція часу, розраховується за формулою: t V( t )   Q( t' )dt' . 0 tF  VCOMP  V( t F )  Q( t )dt   Q( t )dt . 0 0 40 45 (2) (3) dQ( t )  Fstim ( t )  Fres (  ) , де d( t ) (4) Експериментальна крива показана на фіг. 1, 2 де: Q( t ) - темп потоку (вимірюється в мл/с); t F - момент фактичного закінчення потоку (а з ним і вимірювання);  t - швидкість потоку. Кінцевий об'єм витоку: Помножимо рівняння (1) на S та запишемо його в такому вигляді: в правій частині стоїть різниця стимулюючого та резистентного зусилля. Надалі виникає необхідність провести вірогідне моделювання сил. Об'єм рідини в сечовому міхурі в момент часу t в сприйнятливих позначеннях запишемо так: 1 UA 98015 C2 U(t)  U(0)  V(t) . Тоді залишковий об'єм рідини: Uзс  U(t F )  U(0)  V(t F ) . 5 (5) (6) У подальшому покладаємо, що Uзс  0 , тоді отримуємо: (7) U(0)  V( t F ) . Будемо вважати тиск рідини р у місці витоку з міхура пропорційним загальній кількості рідини в сечовому міхурі, а об'ємну густину сили тертя пропорційною швидкості потоку: (8) p[U(t )  Uзс ] , fres   . Приймаючи модель (8), введемо в теорію два позитивних параметри, що відіграють роль коефіцієнтів пропорційності у формулах (8), і запишемо так: Fstim ( t )   2 [U( t )  UЗС ]   2 [U( t )  U( t F )]   2[ V( t F )  V( t )] ; Fres ()  RQ() . Величини  та R мають розмірність частоти. Числове значення (9) їх є цілком індивідуальним. Оскільки тиск pF / S , або FpS , природно вважати, що  2 S ; тобто: (10). S1 / 2 . 10 Резистентну силу fres можна вважати обернено пропорційною площі поверхні каналу, тоді: R  S1 / 2 . (11) З останніх співвідношень видно, що величини  та R пропорційні діаметру каналу, тому числові значення вказаних величин можна вважати числовими показниками стану пацієнта. У рамках моделі, що задається формами (8), та при прийнятих позначеннях (10) рівняння струменя (4) набуває вигляду інтегро-диференціального рівняння: tF dQ( t )   2  Q( t' )dt'  R Q . dt t (12) 15 Вважаємо початкову швидкість витікання нульовою. Тоді початкова умова до рівняння (12) має вигляд: (13) Q(t  0)  0 . Дослідження задачі (12), (13) з урахуванням рівняння (3) показує, що поведінка в часі t швидкості потоку Q визначається початковим запасом рідини U(0) (ця величина згідно з (7) дорівнює повному обсягу витоку U(t F ) ) і ще двома параметрами (характерними частотами):  20 та R . Величина  значною мірою характеризує стан клапана, величина R характеризує стан каналу. Розв'язок задачі (12), (13) має вигляд: Q( t )  2 2 VCOMP  2  4 2 R sinh(t  2  4 2 ) / 2) exp(R t / 2) . R (14) Дослідження останньої формули показує, що на множині дійсних чисел розв'язок задачі, що розглядається (йому відповідає графік Q( t ) , показаний на Фіг. 1), існує лише при умовах: (15) R / 2  1 . 25 Якщо нерівність (15) порушена, тобто R / 2  1 , залишається тільки тривіальний розв'язок (потік рідини відсутній) або режим потоку, що переривається у часі. (16) Q(t)  0 . Будемо вважати відомими (в результаті проведення урофлоуметричних вимірів) числові значення трьох величин: t M , QM , та VCOMP (Фіг. 1, 2). Набір цих величин до операції позначимо: t M(1) , Q (1) та V (1) , а набір цих величин після COMP М 30 операції як: t M(2) Q(2) V (2) . COMP М Дослідження функції (14) дозволяє знайти однозначний зв'язок параметрів  та R з цими трьома величинами. Таким чином, обробка результатів конкретного дослідження дозволяє знайти числові значення вказаних параметрів, що характеризують стан сечовипускання досліджуваного пацієнта. 35 2 UA 98015 C2 Кількісний показник ефективності відновлення детрузора E ми вводимо наступним чином: (післяоперації  2 , де ) (17)  ( до операції ) 1 1 та  2 є коренями трансцендентних рівнянь: E  2 2      2   V (1) 2  V (1) 1        t (1)   ln COMP t (1)  ln COMP 1  2 tan  2  1 ;    1  M       1 M  (1) (1)            Q Q M M              ( 2)  2 V   2 t (2)   ln COMP 2 tan     2 M  (2)     Q M     5 10 15 20 25 (18) (19)      2   2  V ( 2)   2 t (2)  ln COMP 2   2  M    (2)      Q M          2 1. Зрозуміло, що показник ефективності відновлення сечовипускання після усунення інфравезикальної обструкції можна ввести багатьма засобами. Ми прийняли формулу (17), за якою порівнюємо показники  до та після операції. Вибраний нами показник характеризує в першу чергу час, за який істотно спадає виток рідини після проходження максимуму швидкості витоку. Величина, обернена до  є характеристикою актуального часу, який витрачається на витікання. Прикладами реалізації заявленого способу визначення ефективності відновлення сечовипускання після усунення інфравезикальної обструкції є витяги з історій хвороб трьох пацієнтів: 1. Хворий Д. 1942 р.н., медична карта стаціонарного хворого № 8414. Був прийнятий у клініку 11.06.09 р. зі скаргами на почащене, утруднене сечовипускання, відчуття неповного випорожнення сечового міхура, ніктурію до 3 разів за ніч. Урофлоуметричні показники до оперативного втручання: час сечовиділення - 62 с, час досягнення максимальної швидкості - 27 с, максимальна швидкість сечовипускання - 8,2 мл/с, середня швидкість сечовипускання - 4,7 мл/с при об'ємі сечовипускання - 290 мл. Встановлено діагноз: гіперплазія передміхурової залози II ст. Хронічна затримка сечі. Після передопераційної підготовки, хворому виконана трансуретральна резекція простати. Урофлоуметричне дослідження через 6 місяців після операції: час сечовиділення - 24 с, час досягнення максимальної швидкості - 9 с, максимальна швидкість сечовипускання - 15,2 мл/с, середня швидкість сечовипускання - 9,3 мл/с при об'ємі сечовипускання - 223 мл. Виконавши необхідні розрахунки на основі формул (18 та 19), отримуємо такі значення параметрів, що характеризують стан пацієнта: (до операції  0,137 / c, (після операції  0,111/ c. . ) ) Результат, за яким оцінюємо успішність операції (див. формулу (17)), E  0,111/ 0,137  0,8 30 35 40 дозволяє зробити висновок, що функція детрузора після проведеного хірургічного лікування не відновилась і становить 0,8. 2. Хворий К. 1934 р.н., медична карта стаціонарного хворого №9526. Був прийнятий у клініку 22.07.09 р. зі скаргами на почащене, утруднене, болюче сечовипускання, низький струмінь сечі, помірно виражені болі внизу живота, ніктурію до 4 разів за ніч. I-PSS-26 балів, QoL незадовільно. Урофлоуметричні показники до оперативного втручання: час сечовиділення - 93 с, час досягнення максимальної швидкості - 25 с, максимальна швидкість сечовипускання - 4,8 мл/с, середня швидкість сечовипускання - 2,7 мл/с при об'ємі сечовипускання - 250 мл. Встановлено діагноз: гіперплазія передміхурової залози II ст. Хронічна затримка сечі. Після передопераційної підготовки хворому виконана черезміхурова аденомектомія. Урофлоуметричне дослідження через 6 місяців після операції: час сечовиділення - 21 с, час досягнення максимальної швидкості - 4 с, максимальна швидкість сечовипускання - 17,9 мл/с, середня швидкість сечовипускання - 10,5 мл/с при об'ємі сечовипускання - 223 мл. Виконавши необхідні розрахунки на основі формул (18 та 19), отримуємо такі значення параметрів, що характеризують стан пацієнта: (до операції  0,163 / c, (після операції)  0,295 / c, ) Результат, що оцінює успішність операції (див. формулу (17)), 45 E  0,295/ 0,163  18 , дозволяє зробити висновок, що функція детрузора відновилась після проведеного хірургічного лікування в 1,8 разу. 3 UA 98015 C2 5 10 3. Хворий П. 1946 р.н., медична карта стаціонарного хворого №6746. Був прийнятий у клініку 04.05.09 р. зі скаргами на виражену дизурію, низький струмінь сечі, необхідність натужуватись під час сечовипускання, болі внизу живота, ніктурію до 5 разів за ніч. I-PSS-35 балів, QoL - дуже погано. Урофлоуметричні показники до оперативного втручання: час сечовиділення - 95 с, час досягнення максимальної швидкості - 28 с, максимальна швидкість сечовипускання - 4,9 мл/с, середня швидкість сечовипускання - 2,2 мл/с при об'ємі сечовипускання - 210 мл. Встановлено діагноз: гіперплазія передміхурової залози III ст. Хронічна затримка сечі. Мегацист. Після передопераційної підготовки хворому виконана черезміхурова аденомектомія з резекцією мегацисту. Урофлоуметричне дослідження через 6 місяців після операції: час сечовиділення 17с, час досягнення максимальної швидкості - 3 с, максимальна швидкість сечовипускання 27,1 мл/с, середня швидкість сечовипускання - 17,2 мл/с при об'ємі сечовипускання - 295 мл. Виконавши необхідні розрахунки на основі формул (18 та 19), отримуємо такі значення параметрів, що характеризують стан пацієнта: (дооперації  0,122/ c, (післяоперації  0,366/ c, ) ) Результат, що оцінює успішність операції (див. формулу (17)), 15 E  0,366/ 0,122  3,0 20 25 дозволяє зробити висновок, що функція детрузора покращилась після проведеного хірургічного лікування в 3 рази. Таким чином, показник E  1 свідчить про погіршення, а показник E  1 - про покращення акту сечовипускання після усунення інфравезикальної обструкції. Чим вищий показник E , тим вища ефективність проведеного лікування. Джерела інформації:, взяті до уваги при екпертизі: 1. Blaivas J.G. Multichannel urodinamic studies in men with benign prostatic hyperplasia. Indications and interpretation / J.G. Blaivas [et al.] // Urol. Clin North. Am. - 1990. - Vol. 17, N 3. - P. 543-552. 2. Савин В.Ф. Состояние и восстановление мочеиспускания у мужчин с заболеваниями предстательной железы (обзор литературы) / В.Ф. Савин, А.Б. Арканников // МРЖ. - 1983. - № 3. - С. 19-22. 3. Ландау Л.Д. Гидродинамика / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. - М.: Наука, 1986. - 36 с. 30 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 Спосіб визначення ефективності відновлення сечовипускання після усунення інфравезикальної обструкції у хворих, які перенесли хірургічне лікування з приводу доброякісної гіперплазії передміхурової залози, що включає дані урофлоуметричних вимірів, проведених як в до-, так і в післяопераційному періоді, який відрізняється тим, що в процесі обробки об'єктивізують ефективність відновлення сечовипускання після усунення інфравезикальної обструкції шляхом обчислення показника ефективності відновлення детрузора за формулою: E 40 (післяоперації  2 ) , де  ( до операції) 1 1 та 2 є коренями трансцендентних рівнянь:    2 (1 tan 1 t M)      2 2    2 (1)   1 t M      2   V (1)   ln COMP 1     Q (1)   M    2 1 і  2 2   V ( 2)      V ( 2)    2 2  2 ( 2) ln COMP 2     2 t ( 2) ln COMP 2   1 , де tan  2 t M   2 M      Q ( 2)   Q ( 2)      M M           E - показник ефективності відновлення детрузора; (1) - час досягнення максимальної швидкості сечовипускання до операції; t M (1) - максимальна швидкість сечовипускання до операції; Q M - об'єм сечовипускання до операції; V(1) COMP (2) - час досягнення максимальної швидкості сечовипускання після операції; t M   45   V (1)   1  ln COMP     Q (1)   M      4 UA 98015 C2 ( 2) - максимальна швидкість сечовипускання після операції; M - об'єм сечовипускання після операції, V(2) COMP та при величині E  1 констатують погіршення, а при E  1 - покращення акту сечовипускання Q після усунення інфравезикальної обструкції. 5 10 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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