Москва, ул. Краснобогатырская д.44, стр.1
м. Преображенская площадь, Сокольники
м. Преображенская площадь, Сокольники
Задайте свой вопрос
И наш специалист ответит на него
Запишитесь на прием
Заказать звонок
Диагностика перфузии и транспорта кислорода в микроциркуляторном звене кровообращения
В анализаторе ЛАКК-02 (исполнение 4) реализованы две неинвазивные медицинские технологии: лазерная допплеровская флоуметрия (ЛДФ) и оптическая тканевая оксиметрия (ОТО), которые в сочетании позволяют одновременно контролировать три параметра микроциркуляции крови:
- Изменение перфузии ткани кровью, микрогемодинамику (метод ЛДФ),
- Динамику изменения кислородной сатурации (оксигенации) крови SO2 (метод ОТО),
- Изменение объема фракции гемоглобина Vкр (метод ОТО).
Канал ЛДФ
Принципы лазерной допплеровской флоуметрии и методические аспекты применения ЛДФ изложены в монографии «Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови», а также в кратком изложении в статьях к анализаторам ЛАКК-02 на этом сайте.
Принципы лазерной допплеровской флоуметрии и методические аспекты применения ЛДФ изложены в монографии «Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови», а также в кратком изложении в статьях к анализаторам ЛАКК-02 на этом сайте.
Канал ОТО
Канал оптической тканевой оксиметрии предназначен для оценки in vivo изменений объема фракции гемоглобина и среднего относительного уровня кислородной сатурации (оксигенации) крови микроциркуляторного русла биоткани. Оценка параметра SO2 в анализаторе основана на разнице в оптических свойствах оксигенированных (HbО2) и дезоксигенированных (Hb) фракций гемоглобина, содержащихся в тестируемом объеме крови биоткани, при зондировании в зеленом и красном диапазонах излучений. В канале ОТО применяются для зондирования ткани лазерные источники на длинах волн излучения 0,53 мкм (зеленая область спектра) и 0,65 мкм (красная область спектра).
Канал оптической тканевой оксиметрии предназначен для оценки in vivo изменений объема фракции гемоглобина и среднего относительного уровня кислородной сатурации (оксигенации) крови микроциркуляторного русла биоткани. Оценка параметра SO2 в анализаторе основана на разнице в оптических свойствах оксигенированных (HbО2) и дезоксигенированных (Hb) фракций гемоглобина, содержащихся в тестируемом объеме крови биоткани, при зондировании в зеленом и красном диапазонах излучений. В канале ОТО применяются для зондирования ткани лазерные источники на длинах волн излучения 0,53 мкм (зеленая область спектра) и 0,65 мкм (красная область спектра).
Глубина зондирования ткани на указанных длинах волн излучений для разных типов биотканей составляет примерно 1-3 мм, т.е. в зону обследования, как правило, попадают лишь мелкие венулы, артериолы, артериовенозные шунты и капилляры. При этом канал ОТО анализатора ЛАКК-02 воспринимает одновременно информацию со всех указанных звеньев микроциркуляторного русла биоткани, поэтому, определяемый прибором относительный показатель SO2 отражает, в отличие от приборов пульсоксиметрии, среднее относительное содержание в крови HbО2, усредненное по всему микрососудистому руслу.
Определение указанных медико-биологических параметров этим спектрофотометрическим методом может быть пояснено следующими формулами:
где: Dкр=DHbО2+DHb – доля света, поглощаемого кровью при освещении тестируемого объема биоткани;
DHbО2 и DHb – доли света, поглощаемые оксигенированной и дезоксигенированной фракциями гемоглобина соответственно;
Dдр – доля света, поглощаемого всеми остальными (другими, т.е. сторонними) оптическими поглотителями в ткани.
Определение указанных медико-биологических параметров этим спектрофотометрическим методом может быть пояснено следующими формулами:
где: Dкр=DHbО2+DHb – доля света, поглощаемого кровью при освещении тестируемого объема биоткани;
DHbО2 и DHb – доли света, поглощаемые оксигенированной и дезоксигенированной фракциями гемоглобина соответственно;
Dдр – доля света, поглощаемого всеми остальными (другими, т.е. сторонними) оптическими поглотителями в ткани.
Поскольку оптическое поглощение света кровью в указанных спектральных диапазонах длин волн происходит, в основном, за счет поглощения света гемоглобином крови (в разных его фракциях), то регистрируемый и индицируемый прибором ЛАКК-02 параметр «Vкр» характеризует относительное (процентное) содержание гемоглобина в общем тестируемом объеме биоткани.
За долю света Dдр, поглощаемую сторонними элементами биоткани (коллагеном соединительной ткани, жиром и т.п.) в данной версии прибора ЛАКК-02 принимается доля света, поглощаемого белым калибровочным эталоном, т.е. калибровочный эталон условно моделирует оптические свойства биоткани, полностью лишенной крови. Калибровочный эталон поставляется вместе с прибором.
За долю света Dдр, поглощаемую сторонними элементами биоткани (коллагеном соединительной ткани, жиром и т.п.) в данной версии прибора ЛАКК-02 принимается доля света, поглощаемого белым калибровочным эталоном, т.е. калибровочный эталон условно моделирует оптические свойства биоткани, полностью лишенной крови. Калибровочный эталон поставляется вместе с прибором.
Аналогично и параметр SO2 является в этом смысле интегральным параметром, соотнесенным с общим объемом биоткани. Кроме того, как указано выше, он является еще и средним арифметическим для венозной и артериальной крови в тестируемом объеме ткани. Для подавляющего числа исследований параметр SO2 для артериальной крови практически не изменяется, как правило, и составляет постоянную величину. Это условие может не выполняться при заболеваниях с хронической легочной недостаточностью, а также при хирургических вмешательствах. Поскольку в микрососудистом русле биоткани содержится артериальной крови с высоким содержанием SO2 в несколько раз меньше, чем венозной, с более низким содержанием SO2, этот параметр для системы микроциркуляции более характеризует венозное содержание кислорода, т.е. позволяет оценивать и потребление кислорода тканями.
При практической работе с прибором ЛАКК-02 и интерпретации клинических результатов диагностики следует обязательно учитывать, что используемый в приборе спектрофотометрический метод диагностики очень чувствителен к любому поглощению света тканями, которое может вызываться не только кровью, но и простым механическим загрязнением поверхности, а также наличием в коже меланина (загара) и т.п. Данная версия прибора не предназначена для контроля уровня меланина в тканях пациента и калибрована для кожи среднего европейца с его минимальным содержанием (без загара). Поэтому, при практическом проведении диагностических обследований это обстоятельство надо обязательно учитывать, по возможности избегая измерений с участков кожи, покрытых загаром. Наиболее эффективными представляются обследования, направленные на выявление разницы в показателях в симметричных анатомо-топографических точках тела пациента (левая и правая половины тела), на определение среднестатистических параметров по группам пациентов для аналогичных анатомо-топографических точек, а также на изучение динамики в показателях при проведении различных нагрузочных функциональных и лекарственных тестов.
Диагностические параметры взаимосвязи сатурации и перфузии
Эффективным диагностическим параметром при физиологическом покое является индекс удельной сатурации кислорода ∂SO2 = SO2 / М, где М – средняя перфузия. Параметр ∂SO2 характеризует очевидную связь между потоком крови (перфузией) в микроциркуляторном русле и не потребленным тканями кислородом, т.е. этот параметр находится в обратной зависимости от потребления кислорода тканью.
Наиболее наглядно взаимосвязь между перфузией и сатурацией проявляется при окклюзионной пробе с давлением 220 мм рт. ст. в течении 180 секунд, когда блокируются приток и отток крови, ткань при этом функционирует («живет») только за счет кислорода заблокированной крови. В этом случае эффективным диагностическим параметром является относительное уменьшения сатурации кислорода при ишемии ткани ∂V = SO2to - SO2t / Мисх., где SO2to и SO2t – соответственно сатурация до окклюзии (время начала окклюзии to) и в процессе окклюзии (время t), Мисх. - средняя перфузия до окклюзии. Величина ∂V определяется при временах t = t1 = 15с и t = t2=180с от начала окклюзии. Указанные времена 15 с и 180 с обусловлены двухфазной кривой снижения сатурации в норме. В первые 15 с после окклюзии наблюдается резкое снижение параметра SO2, затем кривая снижения становится пологой до окончания окклюзии при 180 с.
Наиболее наглядно взаимосвязь между перфузией и сатурацией проявляется при окклюзионной пробе с давлением 220 мм рт. ст. в течении 180 секунд, когда блокируются приток и отток крови, ткань при этом функционирует («живет») только за счет кислорода заблокированной крови. В этом случае эффективным диагностическим параметром является относительное уменьшения сатурации кислорода при ишемии ткани ∂V = SO2to - SO2t / Мисх., где SO2to и SO2t – соответственно сатурация до окклюзии (время начала окклюзии to) и в процессе окклюзии (время t), Мисх. - средняя перфузия до окклюзии. Величина ∂V определяется при временах t = t1 = 15с и t = t2=180с от начала окклюзии. Указанные времена 15 с и 180 с обусловлены двухфазной кривой снижения сатурации в норме. В первые 15 с после окклюзии наблюдается резкое снижение параметра SO2, затем кривая снижения становится пологой до окончания окклюзии при 180 с.
При патологиях различного генеза кривая снижения сатурации будет отличаться от нормы, например, при вибрационной болезни кривая снижения сатурации на волярной поверхности пальца кисти при окклюзии имеет линейный характер уменьшения. Двухфазной картины не наблюдается.
Световодный зонд анализатора ЛАКК-02 обеспечивает доставку зондирующего излучения от лазера к области исследований и транспортировку к фотоприемникам отраженного от ткани излучения, содержит три моноволокна, ориентированных при измерениях перпендикулярно исследуемой поверхности.
При взаимодействии с тканью в отраженном сигнале имеется составляющая, обусловленная отражением от движущихся эритроцитов, пропорциональная скорости движения (эффект Допплера). Амплитуда сигналов в приборе формируется от всех эритроцитов, находящихся в области зондирования, движущихся с разными скоростями и по разному количественно распределенных в артериолах, капиллярах, венулах и артериовенулярных анастомозах. На выходе анализатора ЛАКК-02 формируется сигнал, показатель микроциркуляции (ПМ):
ПМ = Nэр × Vср, где: Nэр – количество эритроцитов в зондируемом объеме, Vср – средняя скорость эритроцитов.
Световодный зонд анализатора ЛАКК-02 обеспечивает доставку зондирующего излучения от лазера к области исследований и транспортировку к фотоприемникам отраженного от ткани излучения, содержит три моноволокна, ориентированных при измерениях перпендикулярно исследуемой поверхности.
При взаимодействии с тканью в отраженном сигнале имеется составляющая, обусловленная отражением от движущихся эритроцитов, пропорциональная скорости движения (эффект Допплера). Амплитуда сигналов в приборе формируется от всех эритроцитов, находящихся в области зондирования, движущихся с разными скоростями и по разному количественно распределенных в артериолах, капиллярах, венулах и артериовенулярных анастомозах. На выходе анализатора ЛАКК-02 формируется сигнал, показатель микроциркуляции (ПМ):
ПМ = Nэр × Vср, где: Nэр – количество эритроцитов в зондируемом объеме, Vср – средняя скорость эритроцитов.
Читайте также