Спосіб визначення індексу трабекулярності міокарда

Реферат: Спосіб визначення індексу трабекулярності міокарда включає фіксування у 10 % нейтральному формаліні цілого серця або шматочків сегментів міокарда, проводять по спиртам наростаючої концентрації, виготовляють парафінові блоки, з парафінових блоків на мікротомі виготовляють серійні поперечні зрізи товщиною 5 мкм, зрізи фарбують. Гістологічні препарати фотографують за допомогою цифрової фотокамери через мікроскоп, здійснюють один або більше вимірів товщини трабекулярного і компактного шарів міокарда в досліджуваних гістологічних препаратах, після чого визначають індекс трабекулярності міокарда за формулою. UA 86876 U (12) UA 86876 U UA 86876 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сфери медицини, зокрема до нормальної та патологічної анатомії, кардіології та кардіохірургії, і може бути використана для більш ретельного дослідження особливостей будови трабекулярного та компактного шарів міокарда в нормі та при різноманітній патології сердець плодів, дітей та дорослих за допомогою оптичних пристосувань. Стан трабекулярного апарату, типи трабекул, варіанти їх будові є сугубо індивідуальними для кожної людини. Вони залежать від морфогенетичних особливостей організму, та від особливостей розвитку у онтогенезі (Моталин, С.Б. Морфогенез структур сердца и сосудов, определяющих движение крови в них в онтогенезе // Кр. тез. докл. 70-й итоговой научной сессии АГМИ. Астрахань. 1989. С. 46). В кінці четвертого тижня вагітності міокард являє собою систему численних трабекул, що утворюють складну тривимірну комірчасту структуру на місці порожнин майбутніх шлуночків. У подальшому відбувається процес ущільнення зовнішніх шарів трабекулярного апарата з утворенням компактного шару. Порушення процесів ущільнення міокарда призводить до розвитку деяких уроджених вад та патологічних набутих станів (некомпактний міокард, синдром гіпоплазії лівих відділів серця, кардіоміопатії). За даними (Jenni R., Oechslin E., Schneider J. et al. Echocardiographic and pathoanatomical characteristics of isolated left ventricular non-compaction: a step towards classification as a distinct cardiomyopathy // Heart. 2001. № 86. P. 666-667) трабекулярний шар, що зберігається після реконструкції у нормі не повинен перевищувати за товщиною компактний більше ніж удвічі. Відомий спосіб оцінки трабекулярності міокарда лівого шлуночка (Chin К., Perloff J.K., Williams R.G. et al. Isolated noncompaction of left ventricular myocardium: a study of eight cases // Circulation. 1990. № 82. P. 507-513) в якому для постановки діагнозу некомпактного міокарда враховувалася величина відношення загальної товщини міокарда до товщини компактного шару, вимірювання проводилися в діастолу в чотирьох - і п'ятикамерної позиції (Chin К., Perloff J.K., Williams R.G. et al. Isolated noncompaction of left ventricular myocardium: a study of eight cases // Circulation. 1990. № 82. P. 507-513; Jenni R., Oechslin E.N., van de Loo B. Isolated ventricular non-compaction of the myocardium in adults // Heart. 2007. № 93. P. 11-15); величина співвідношення некомпактного шару до компактного вимірювалася в систолу по короткій осі лівого шлуночка на рівні верхівки, папілярних м'язів і мітрального клапана (Jenni R., Oechslin E.N., van de Loo В. Isolated ventricular non-compaction of the myocardium in adults // Heart. 2007. № 93. P. 11-15). Недоліками даної методики є те, що неможливо адекватно оцінити з її допомогою трабекулярність шлуночків у дітей як в нормі, так і при патології. Основним недоліком методики Jenni R. виявилося те, що для проведення вимірювань в рекомендовану фазу серцевого циклу (систоли лівого шлуночка) лакуни зменшувалися, близько розташовані сегменти зближувалися, у зв'язку з чим виникали складності у розмежуванні шарів один від одного. Основними недоліками методики Chine K. виявилося обмежена кількість сегментів (6 сегментів), які можуть бути оцінені з її допомогою, а так само те, що рекомендованому пороговому відношенню загальної товщини міокарда до товщині компактного, рівному двом. Інший відомий спосіб (Сильнова И.В., Дворяковский И.В., Басаргина Е.Н., Иванов А.П. Эхокардиография в оценке состояния детей с некомпактным миокардом // Материалы XIV Конгресса педиатров. - 2010. - С. 730) кількісної оцінки трабекулярності, що об'єднав у собі переваги вищезазначених способів: всі вимірювання проводилися за допомогою ехокардіографії в пізню діастолу, в момент, коли межа між шарами була достовірно помітна; вимірювалося співставлення трабекулярного шару до компактного шару; вимірювання проводилися в кожному трабекулярному сегменті. При проведенні ехокардіографії у 71 % здорових дітей у структурі міокарда лівого шлуночка можна було виділити два шари: внутрішній гіперехогенний трабекулярний і зовнішній гіпоехогенний компактний. Недоліком цієї методики є те, що не в кожній ділянці, яка представляє зацікавленість можливо візуалізувати двошаровий міокард. Найбільш близьким способом оцінки архітектоніки міокарда, зокрема трабекулярності, є спосіб оглядової мікроскопії, що виконується на розтинах (Пальцев М.А., Коваленко В.Л, Аничков Н.М. Руководство по биопсийно-секционному курсу// Учебное пособие, 2002), який передбачає макроскопічне та мікроскопічне дослідження будови трабекул. За способом ціле серце плода або новонародженого, чи шматочки отримані із різних сегментів міокарда дорослих людей (секційний матеріал) фіксують у 10 % нейтральному формаліні. Здійснюють проведення по спиртам наростаючої концентрації та заливку у парафін. Виготовляють парафінові блоки. З парафінових блоків на мікротомі виготовляють зрізи товщиною 5 мкм, зрізи фарбують. По отриманих зрізах візуально оцінюють архітектоніку міокарда. 1 UA 86876 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Однак, візуальна оцінка архітектоніки міокарда не може дати адекватної оцінки співвідношень товщини компактного та трабекулярного шару міокарда та визначити патогенетичну значимість змін трабекулярності. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу визначення індексу трабекулярності міокарда, в якому шляхом застосування нових дій, порядку виконання дій та умов їх виконання забезпечується більш точна та кількісна оцінка архітектоніки міокарда за рахунок кількісного визначення індексу трабекулярності міокарда, що надає можливість кількісно оцінити товщину трабекулярного шару міокарда та відповідно оцінити різноманітні патології сердець плодів, дітей та дорослих при розтинах та мікроскопії операційного матеріалу. Для вирішення поставленої задачі спосіб визначення індексу трабекулярності міокарда включає фіксування у 10 % нейтральному формаліні цілого серця або шматочків сегментів міокарда, проводять по спиртам наростаючої концентрації, виготовляють парафінові блоки, з парафінових блоків на мікротомі виготовляють серійні поперечні зрізи товщиною 5 мкм, зрізи фарбують. Новим є те, що гістологічні препарати фотографують за допомогою цифрової фотокамери через мікроскоп, здійснюють один або більше вимірів товщини трабекулярного і компактного шарів міокарда в досліджуваних гістологічних препаратах, після чого визначають індекс трабекулярності міокарда за формулою: ІТМ  ТМт / КМт , де: Т Мт - товщина трабекулярного шару міокарда; КМт - товщина компактного шару міокарда. Перед фотографуванням отримані зрізи фарбують гематоксилін-еозином. Здійснюють по 12-15 вимірів товщини трабекулярного і компактного шарів міокарда. Завдяки застосуванню нових дій способу, умов виконання дій та нових показників забезпечується повне уявлення про індекс трабекулярності міокарда. Застосування фарбування підвищує контрастність границь досліджуваних структур, що підвищує точність визначення товщини досліджуваних ділянок, та забезпечує можливість застосування комп'ютерних засобів оцінки досліджуваних показників. Перелік фігур графічних зображень: Фіг. 1. Цілісне зображення поперечного зрізу міокарда плода у терміні гестації 14 тижнів. Вид знизу. В даному терміні вагітності відмічається явне превалювання трабекулярного міокарда особливо у правому шлуночку. Трабекули більше виражені з боку вільних стінок шлуночків. Вимірювання товщин компактного та трабекулярного міокарда вільної стінки лівого шлуночка. Позиція 1 - виміряна товщина компактного міокарда. Позиція 2 - виміряна товщина трабекулярного міокарда. Фіг. 2. Цілісне зображення поперечного зрізу міокарда плода у середній частині із синдромом гіпоплазії лівого шлуночка у терміні гестації 22 тижні. Вид знизу. Спостерігається гіпертрофія компактного шару міокарда. Трабекули не мають вільних кінців, проходять від стінки до стінки. Площа вільної порожнини значно зменшена. Позиція 3 - виміряна товщина компактного міокарда вільної стінки лівого шлуночка. Позиція 4 - виміряна товщина трабекулярного міокарда вільної стінки лівого шлуночка. Спосіб здійснюється наступним чином: Приклад 1. Ціле серце плода фіксують у 10 % нейтральному формаліні. Проводять по спиртам наростаючої концентрації та заливають у парафін за загально прийнятою методикою. З парафінових блоків на мікротомі Leica SM 2000 R виготовляють серійні поперечні зрізи товщиною 5 мкм. Зрізи фарбують гематоксилін-еозином. Мікроскопію проводимо за допомогою мікроскопа Olympus BX41 (об'єктив х 2, окуляр х 10). Гістологічні препарати фотографували за допомогою цифрової фотокамери Olympus SP-500 UZ та мікроскопа, зображення вводили в комп'ютер з використанням програми Quick Photo. За допомогою програми Quick Photo проводили вимірювання товщини трабекулярного шару в досліджуваних гістологічних препаратах, вимірювали товщину компактного шару міокарда в досліджуваних гістологічних препаратах, після чого визначали індекс трабекулярності міокарда 3 Фіг. 1, позиції 1-2, таблиці 1, 2 (випадок 14-31 , середня частина). ІТМ  ТМт / КМт 55 ТМт - 1380,3+47,6 мк КМт - 979,3+63,2 мкм ІТМ  1380,3  47,6 / 979,3  63,2  141 , 2 UA 86876 U Таблиця 1 Товщини компактного та трабекулярного шарів міокарда лівого шлуночка в різні терміни вагітності. 14-31 15-410 15164 15-163 17-389 18-343 20-317 21-316 21-23 21-264 23-145 30-144 30-342 38-267 1213,4 3167,4+ 2172+ + 468,4 542 104,4 788,7± 729,6+ 989,8+ 910+ 895,6+ 1108,8+ 1212,4+ 1146,4+ 1246,8+ 1478+ 2478+ 2706+1 2596+ 2931,1+ К 43,4 131,4 169,9 131 68,6 111,4 78,4 108,4 231,6 192,4 271 33 176 83 1380,3+ 1504+ 973,0+ 872,3+ 1155,2 886,4+ 1895,4+ 1713,4+ 1762+ 1396+ 2334+ 3062+ 3334+ 4464± Т 47,6 321 181,2 112,0 +108,6 457,2 31,6 504,4 286,8 76 150 126 487 165 Середня частина 979,3+ 1034,6+ 830,8+ 820,7+ 1135+ 1162,2+ 1214+ 1086,8+ 1595,2+ 1406,6+ 2030+ 2900+ 2628+ 4266± К 63,2 96,2 171,1 148,8 97 64,8 52 86,8 116,2 44 202,6 120,6 173,4 100 637,3+ 705,6+ 735,4+ 1076,6+ 827,4+ 435,4+ 1697+ 1020,7+ 1052+ 658+ 2136,6+ 3396+ 2235,4+ 1635+ Т 318,7 203 313,3 228,7 313,2 90,8 111 204,2 137,6 12 252,2 100 44,6 281 Основа серця 923,8+ 988,4+ 862,5+ 665,7+ 1129,8+ 1323+ 1238+ 1178,6+ 1611,6+ 1360+ 2302,6+ 3149,4+ 3901,4+ 4254± К 74,9 100,2 35,8 59 59 447,6 68 77 174,4 118 43,6 95 224 125 Верхівка серця 5 Т 492,7+ 146,8 677+ 507,4+ 679,5+1 582+ 613,6+ 1152,6+ 1260,6+ 1238+ 92,4 107,6 98,3 151,2 288 68,6 52 88 668+ 1696,6+ 82,4 162 Т - Трабекулярний шар (товщина, мкм). К - Компактний шар (товщина, мкм). 14-31, де 14 - тижні вагітності, 31 - номер протоколу секційного випадку У таблиці 1 представлені абсолютні значення вимірюваних товщин компактного та трабекулярного міокарда у різні терміни вагітності. Із збільшенням терміну гестації пропорційно збільшуються товщини як компактного, так і трабекулярного шару міокарда. Таблиця 2 Індекс трабекулярності міокарда лівого шлуночка у різних відділах сердець плодів у різні терміни гестації. 14- 15- 15- 15- 17- 18- 20- 21- 21- 21- 23- 30- 30- 38Сер. знач 31 410 164 163 389 343 317 316 23 264 145 144 342 267 Верхівка ІТМ 1,01 0,92 0,85 1,06 0,85 0,55 0,95 1,09 0,99 0,49 0,68 0,44 1,21 0,74 0,845±0,06 серця Середня ІТМ 1,41 1,45 1,17 1,06 0,98 1,24 1,56 1,57 1,09 1,17 1,14 1,05 1,26 1,11 1,24 ±0,03 частина Основа ІТМ 0,89 0,71 0,51 0,74 1,19 0,32 1,36 1,73 0,65 0,48 0,92 1,07 0,66 0,38 0,863±0,15 серця 10 15 20 25 ІТМ - індекс трабекулярністі міокарда (одиниця). 14-31, де 14 - тижні вагітності, 31 - номер протоколу секційного випадку. У таблиці 2 представлений індекс трабекулярності міокарда лівого шлуночка у різних відділах сердець плодів у різні терміни гестації у нормі, що обчислювалася за формулою ІТМ  ТМт / КМт . У зв'язку з тим, що із збільшенням терміну гестації пропорційно збільшуються товщини як компактного, так і трабекулярного шару міокарда індекс трабекулярності міокарда лишається постійним значенням і на верхівці серця середнє значення дорівнює 0,845±0,06, у середній частині 1,24±0,03, у ділянці основи-0,863±0,15. Приклад 2. Для порівняння проведемо обчислення індексу трабекулярності міокарда плода з синдромом гіпоплазії лівих відділів серця (Фіг. 2, позиції 3, 4). Ціле серце плода фіксують у 10 % нейтральну формаліні. Проводять по спиртам наростаючої концентрації та заливають у парафін за загально прийнятою методикою. З парафінових блоків на мікротомі Leica SM 2000 R виготовляють серійні поперечні зрізи товщиною 5 мкм. Зрізи фарбують гематоксилін-еозином. Мікроскопію проводять за допомогою мікроскопа Olympus BX41 (об'єктив х 2, окуляр х 10). Гістологічні препарати фотографували за допомогою цифрової фотокамери Olympus SP-500 UZ та мікроскопа, зображення вводили в комп'ютер з використанням програми Quick Photo. За допомогою програми Quick Photo проводили вимірювання товщини трабекулярного шару в досліджуваних гістологічних препаратах, вимірюють товщину компактного шару міокарда в 3 UA 86876 U досліджуваних гістологічних препаратах. Після чого визначають індекс трабекулярності (ІТМ) за формулою: ТМт - 983,6+220,4 мкм КМт - 1967,6+365,6 мкм 5 10 15 20 25 ІТМ  983,6  220,4 / 1967 6  365,6  0,49 , Порівнюючи значення індексу трабекулярності міокарда з синдромом гіпоплазії лівих відділів серця із нормою можна мати уявлення про товщину шарів міокарда. У даному випадку спостерігається незначне збільшення компактного шару, та агенезія трабекулярного. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб визначення індексу трабекулярності міокарда, що включає фіксування у 10 % нейтральному формаліні цілого серця або шматочків сегментів міокарда, проводять по спиртам наростаючої концентрації, виготовляють парафінові блоки, з парафінових блоків на мікротомі виготовляють серійні поперечні зрізи товщиною 5 мкм, зрізи фарбують, який відрізняється тим, що гістологічні препарати фотографують за допомогою цифрової фотокамери через мікроскоп, здійснюють один або більше вимірів товщини трабекулярного і компактного шарів міокарда в досліджуваних гістологічних препаратах, після чого визначають індекс трабекулярності міокарда за формулою: ІТМ  ТМт / КМт , де: Т Мт - товщина трабекулярного шару міокарда; КМт - товщина компактного шару міокарда. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед фотографуванням отримані зрізи фарбують гематоксилін-еозином. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють по 12-15 вимірів товщини трабекулярного і компактного шарів міокарда. 4 UA 86876 U 5 UA 86876 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 6