Методы анализа капиллярного кровотока при болезнях кожи

Обновлено: 27.03.2024

Капилляроскопия - метод исследования самых крошечных сосудов - капилляров - есть только у нас ! Если у Вас "холодные пальцы", системное заболевание соединительной ткани, вибрационная болезнь - Вам нужно срочно к нам ! Достоверно оценим патологию, доктор назначит единственно правильное лечение!

Капилляроскопия (от лат. capillaris — волосяной и др.-греч. σκοπέω — смотрю) — это неинвазивный метод исследования капилляров крови. На основании состояния капилляров делаются выводы о состоянии микроциркуляции в сосудистой системе человека.. Согласно А.С. Залманову (основоположнику капилляроскопии в России), состояние капилляров является одним из основных показателей здоровья человека.

Компьютерный капилляроскоп - это прибор для диагностики системы микроциркуляции крови, который позволяет оценивать количественно особенности самого капилляра (морфология), а также изучать динамические особенности кровотока в нем. Исследования проводятся неинвазивно, безболезненно, в реальном времени.

Капилляроскопия дает представление о состоянии всего организма, отражает метаболические нарушения, позволяет предположить развитие заболевания на доклинических стадиях, тонко количественно оценивать изменение состояния в динамике, проводить подбор терапии.

Физиология капилляров

Капилляры – мельчайшие сосуды человеческого организма. Они представляют собой тонкую трубку цилиндрической формы диаметром от 2 до 30 мкм. Капилляры состоят из эндотелиальных клеток – клеток, составляющих внутренний слой любого кровеносного сосуда – и образуют барьер между кровью и внеклеточной жидкостью. Капиллярные клетки способны к фагоцитозу – задерживать и переваривать стареющие эритроциты, холестериновые комплексы, различные инородные тельца, клетки микроорганизмов.

Определяемые параметры:

  • Плотность капиллярной сети (краевая, площадная)
  • Форма капилляров
  • Ориентация капилляров
  • Размер периваскулярной зоны
  • Диаметры артериального, переходного, венозного отделов капилляров
  • Скорости капиллярного кровотока в артериальном и венозном отделах капилляра Наличие стаза (остановка капиллярного кровотока)
  • Структура капилляров
  • Агрегаты ( Сладж-феномен)
  • Наличие стазов (остановки кровотока)
  • Наличие экстравазатов (кровоизлияния – разрушенные капилляры)
  • Количество светлых форменных элементов крови
  • Ассиметрии капилляроскопической картины на конечностях.

При необходимости возможен расчет производных параметров микроциркуляции:

  1. объемная скорость капиллярного кровотока по отделам (артериальному, венозному);
  2. ускорение линейной скорости капиллярного кровотока по отделам (артериальному,венозному);
  3. перфузионный баланс.

Ход исследования:

Объект исследований - капиллярная сеть эпонихия (кутикулы) пальцев рук, ног, десны и др. областей в зависимости от сферы применения прибора. Для проведения исследования (при изучении капилляров кутикулы) на эпонихий выбранного пальца наносится иммерсионное масло и палец фиксируется в специальном ложе под объективом микроскопа. Капилляры ногтевого ложа подводятся в фокус оптической системы для получения четкого изображения на экране монитора. Сначала выполняется обзорное исследование при увеличении 200х, затем - основное исследование при увеличении 400х-800х, в процессе которого определяются (рассчитываются) все ключевые параметры микроциркуляции с помощью компьютерной программы. По результатам формируется протокол исследования.

Исследование проводится неинвазивно (особенно актуально в педиатрии), безболезненно, в течение 10-15 минут.

Врач имеет возможность проводить исследование в различных режимах и условиях: удаленный доступ, единичные исследования, мониторинг, в условиях операционной, отделения интенсивной терапии и реанимации, у постели больного в палате или в кабинете функциональной диагностики.

Процедура капилляроскопии

Процедура капилляроскопии проста и безболезненна, не занимает много времени. Для прохождения капилляроскопии требуется минимальная подготовка: накануне нужно ограничить потребление жидкости и стараться избегать воздействия на кожу пальцев рук химических веществ, ведь именно пальцы, а точнее, ногтевое ложе, станет прямым объектом исследования. Необходимо также отсутствие маникюра (либо педикюра, если объектом исследования будет ногтевое ложе пальцев ног). Палец пациента вводится в фокус капилляроскопа, оптическая система которого позволяет четко увидеть капиллярную сеть пациента, после чего записывается видеофрагмент и происходит расчет основных параметров микроциркуляции. Помимо статических параметров, таких как плотность капиллярной сети, диаметры отделов капилляров и др. анализируются скорость капиллярного кровотока, время остановки кровотока, наличие светлых включений и эритроцитарных агрегатов.

Здоровый капилляр похож на дамскую шпильку. Разнообразные отклонения от идеала говорят о патологии. Получив данные капилляроскопии, врач направляет пациента к специалисту, который назначает профилактические мероприятия.

Преимущества капилляроскопии:

  • уникальность (другие устройства не в силах «увидеть» капилляры);
  • безболезненность;
  • отсутствие риска занесения инфекции;
  • капиллярный кровоток наблюдается в «естественной среде», что увеличивает точность диагностики.

Применение

Данный метод необходим при диагностике и оценке эффективности терапии следующих заболеваний.

1. Кардиология

Определение признаков, характерных для артериальной гипертензии, выявление наличия скрытых отеков при динамической оценке сердечной недостаточности, особенно на фоне коррекции проводимой терапии, определение свертывающей и противосвертывающей системы крови для пациентов с кардиальной, патологией, предполагающей высокий риск тромбообразования (мерцательная аритмия, искусственные клапаны, стенты).

2. Эндокринология

Выявление сахарного диабета на ранних стадиях: изменения в системе микроциркуляции обнаруживаются уже на стадии нарушения толерантности к глюкозе (НТГ). Оценка гипотериоза: проблема гипотиреоза заключается не в его диагностике, а в решении вопроса о необходимости заместительной терапии. Суть проблемы – в расхождении клинических признаков и лабораторных анализов. В этой ситуации капилляроскопия может дать врачу необходимую информацию для назначения наиболее эффективного лечения.

3. Акушерство и гинекология

Предположение развития гестоза и венопатии на доклинической стадии, определение состояния гиперэстрогении у женщин, оценка эффективности гормональной терапии.

4. Флебология

Оценка хода лечения патологии вен с развитием варикозной болезни и хронических тромбофлебитов.

5. Ревматология

Наиболее информативный метод диагностики синдрома Рейно, выявление ревматических заболеваний (СКВ, системная склеродермия, васкулиты).

6. Дерматология

Диагностика кожных заболеваний, контроль эффективности лечения.

7. Вертебрология

Диагностика патологии позвоночника и оценка эффективности его мануально-терапевтического лечения.

8. Стоматология

Оценка эффективности применяемой терапии, выявление пародонтозов.

9. Лечение гемангиом

«Метод выбора» в диагностике гемангиом в раннем детском возрасте, влияющий на принятие решения о безоперационном лечении гемангиом у детей в возрасте до одного года.

10. Спортивная медицина

Индивидуальная разработка и оценка тренировочного и восстановительного процесса, воздействия стимулирующих препаратов, режима питания.

Выявление с помощью капилляроскопии ранних (доклинических) стадий различных заболеваний открывает совершенно новые возможности их профилактики, а контроль назначенной терапии дает возможность проводить оптимальное лечение индивидуально для каждого пациента.

Оценка кровоснабжения костного регенерата методом высокочастотной ультразвуковой допплерографии

В.А. Шуров, С.О. Мурадисинов, И.В. Щуров, С.П. Бойчук

ФГУ «Российский научный центр «Восстановительная травматология и ортопедия «имени акад. Г.А. Илизарова» Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи

Исследованию особенностей регионарного кровотока при заболеваниях конечностей и травмах костей, при лечении пациентов методом Илизарова, всегда уделялось достаточное внимание, поскольку одним из определяющих факторов процесса пролиферации и дифференцировки тканевых структур в остеогенезе является состояние кровоснабжения регенерата. После травмы образуется обильная капиллярная сеть с увеличенным просветом капилляров, как у детей на ранних стадиях постнатального онтогенеза. Постепенно происходит замещение сетевого типа микрососудистого русла на магистральный, упорядочением путей притока и оттока крови и разрежением сети микрососудов. В клинических условиях изучалась динамика кровенаполнения сосудов зоны костного регенерата.

В последние годы появилась техническая возможность прижизненно с использованием ультразвуковых методик исследовать васкуляризацию и кровоснабжение костного регенерата. Ранее о состояния кровоснабжения регенерата приходилось судить опосредованно, по уровню кровоснабжения мягких тканей конечности с использованием методик термометрии, реовазографии, окклюзионной плетизмографии, ультразвуковой допплерографии, но так и не удалось составить единого мнения о направлении изменений интенсивности кровоснабжения конечности.

Цель исследования

Сравнительный анализ состояния кровоснабжения поврежденной и интактной конечностей и костного регенерата у больных с закрытыми переломами костей голени и при удлинении отстающих в росте конечностей.

Обследованы 44 больных со свежими закрытыми винтообразными и оскольчатыми переломами костей голени, леченных методом Илизарова, и 92 в возрасте от 6 до 30 лет с асимметрией длины нижних конечностей 1-6 см. Исследования проводились: до лечения, в период дистракции, нейтральной фиксации и спустя год после лечения.

Скорость кровотока в магистральных артериях нижней конечности определяли с помощью ультразвуковой допплерографии (датчики на 8 и 4 МГц, прибор «АНГИО-плюс», Россия), в кожных покровах голени и в зоне костного регенерата - с помощью высокочастотной ультразвуковой допплерографии (датчик на 20 МГц, прибор фирмы «МИНИ-МАКС», Санкт-Петербург). В регенерате кровоток определяли чрескожно на передне-внутренней поверхности голени. При этом кожный - блокировали внешним давлением (массой датчика 57 г с диаметром опорной площадки 3 мм), достаточным для перекрытия артериолярного русла в мягких тканях.

Его скорость исследовали с помощью лазерной флоуметрии (прибор «TRANSONIC», США), чрескожное напряжение кислорода в кожных покровах - с использованием транскутанного полярографа «NOVAMETRIX» (США). Микроподвижность костных отломков определялась тензометрически величиной взаимного смещения спиц, выходящих из кости при аксиальном приложении на голень силы 10 кг.

У больных с закрытыми переломами костей голени по мере заживления костной раны происходят: резкое увеличение и последующая нормализация показателя упругости мышц, объёмной скорости кровотока, гидратации тканей. Нами выявлено, что при применении ультразвуковой допплерографии магистральных артерий на протяжении первых недель лечения линейная скорость кровотока снижается, затем возрастает (рис. 1). У больных с переломами костей эти изменения происходят с большей амплитудой и быстрее по времени, чем у больных при удлинении конечности. Временное снижение показателя линейной скорости кровотока можно объяснить увеличением просвета артерий, связанным как с рефлекторным воздействием на стенки сосуда по механизму соматовегетативной связи, так и вследствие снижения трансмурального давления в условиях увеличения напряжения растяжения тканей.

Скорость кровотока в костном регенерате травматологических больных, в отличие от показателя магистрального кровотока, изменяется прямо противоположным образом: возрастает в течение первых 3 недель лечения (катаболическая фаза) И нормализуется во втором периоде лечения (анаболическая фаза формирования костного сращения). При оперативном увеличении Длины голени прирост скорости кровотока менее выражен (рис. 2), пик прироста приходится на 3-4 месяц лечения.

Оценка кровоснабжения костного регенерата методом высокочастотной ультразвуковой допплерографии

Рис. 1. Динамика линейной скорости кровотока по задней большеберцовой артерии при лечении больных с переломами костей и при оперативном удлинении голени.

Оценка кровоснабжения костного регенерата методом высокочастотной ультразвуковой допплерографии

Рис. 2. Динамика скорости кровотока по сосудам костного регенерата при лечении больных с переломами костей и при удлинении голени

Степень прироста кровотока в зоне костного регенерата зависит от тяжести травмы. При лечении больных с оскольчатыми переломами она выше, чем с винтообразными (рис. 3).

Оценка кровоснабжения костного регенерата методом высокочастотной ультразвуковой допплерографии

Рис. 3. Динамика кровоснабжения регенерата при винтообразных и оскольчатых переломах костей голени.

Степень компрессии отломков при винтообразных переломах оказывает стимулирующее влияние на скорость кровотока регенерата, способствует концевой резорбции. Скорость кровотока увеличена при отсутствии жесткой фиксации при оскольчатых переломах (рис. 4). Следовательно, существует оптимальный режим фиксации костных отломков при переломах костей конечностей.

Оценка кровоснабжения костного регенерата методом высокочастотной ультразвуковой допплерографии

Рис. 4. Динамика кровоснабжения регенерата при винтообразных и оскольчатых переломах костей голени.

При закрытых винтообразных переломах, по мере увеличения величины исходного смещения отломков по ширине от О до 75% поперечника диафиза, напряжение кислорода в кожных покровах травмированной конечности возрастает. При более тяжелых переломах - снижается. В течение первых 6 недель лечения (t, дни) показатель имеет тенденцию к нормализации (ТсрО2 = 70,89-0,468*t; r = 0,416) с последующим выходом на стационарный уровень. При этом, время использования в тканях запаса кислорода при проведении функциональной ишемической пробы становится тем короче, чем тяжелее перелом (рис. 5).

Оценка кровоснабжения костного регенерата методом высокочастотной ультразвуковой допплерографии

Рис. 5. Время использования половины запаса кислорода в тканях в зависимости от степени смещения костных отломков.

У больных с отставанием конечностей в росте, снижение скорости кровотока по задней большеберцовой артерии после операции и начале дистракции незначительное. В процессе оперативного удлинения голени показатель неуклонно возрастает (см. рис. 3). Исследования, проведенные нами ранее, показали, что при дистракции возникает увеличение напряжения растяжения стенок артерий, которое в итоге может привести к уменьшению просвета сосудов. Возникающие ишемические сдвиги в тканях при больших величинах удлинения не могут компенсироваться только за счет снижения базального тонуса стенок артерий, появляется тенденция к повышению уровня системного артериального давления.

Есть основания полагать, что в условиях дистракционного остеосинтеза об увеличении объёмного кровотока можно судить по приросту его линейной скорости в магистральных артериях. Следует заметить, что капиллярный кровоток по кожным покровам интактной и оперированной конечностей в период лечения больных относительно повышен (2,3-2,5 см/с) и практически не меняется. Слабо выраженная тенденция к нормализации кровотока обнаружена и в кожных покровах пораженной голени в зоне остеотомии. В кожных покровах стопы интенсивность капиллярного кровотока оценивалась с помощью метода лазерной флоуметрии. Этот показатель снижался (Q = -0,0491х + 2,417:r= -0.758).

В ближайшие месяцы после окончания удлинения голени в костном регенерате сохраняются повышенные показатели кровотока. При этом выявлена зависимость скорости кровотока от величины удлинения (рис. 6). Чем больше размер дистракционного регенерата (в пределах 10 см), тем выше скорость кровотока.

Оценка кровоснабжения костного регенерата методом высокочастотной ультразвуковой допплерографии

Рис. 6. Зависимость скорости кровотока в костном регенерате от величины удлинения голени в ближайшие сроки после лечения

Таким образом, использование ультразвуковой высокочастотной допплерографии позволяет количественно чрескожно оценивать скорость кровотока в костном регенерате, прирост которого зависит от тяжести повреждения голени. У травматологических больных показатель нормализуется к концу лечения и остается выше нормы после удлинения конечности, в зависимости от размеров дистракционного регенерата.

С целью анализ информативности изменений показателя скорости капиллярного кровотока кожных покровов обследованы группы больных с гонартрозом (1078), с переломами костей голени (40), с отставанием в росте (80) и с варусной деформацией голени (31). Обнаружено, что повышение показателя в пределах физиологической нормы (от 1,7 до 2,5 пф.ед) может наблюдаться как при ускорении нутритивного кровотока при рабочей гипертрофии мышц, а также вследствие возрастного увеличения доли шунтового кровотока. Воспалительные заболевания, травмы и гипоксия тканей приводит к более существенному усилению функционального шунтирования с ускорением капиллярного кровотока до 5–6 пф.ед. Однако при дальнейшем увеличении тяжести патологических изменений СКК начинает снижаться, что затрудняет использование данного показателя в качестве диагностического теста.


1. Winsor T. Clinical application of laser Doppler flowmetry for measurement of cutaneous circulation in health and disease / T. Winsor, D.J. Haumschild, D.W. Winsor et al. // Angiology. – 1987. – № 38. – Р. 727–736.

2. Крупаткин А.И. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: колебания, информация, нелинейность: руководство для врачей. – 2013. – УРСС. – 496 с.

3. Козлов В.И., Морозов М.В., Гурова О.А. ЛДФ-метрия кожного кровотока в различных областях тела // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2012. – Т. 11. – № 1 (41). – С. 58–61.

4. Щуров В.А., Щурова Е.Н. Состояние микроциркуляторного русла мышц голени у больных с облитерирующими поражениями конечностей // Гений ортопедии. – 2000. – № 3. –С. 68–71.

5. El-Domyati M. Intrinsic aging vs. photoaging: a comparative histopathological, immunohistochemical, and ultrastructural study of skin / M. El-Domyati, S. Attia, F. Saleh et al. // Exp Dermatol. – 2002. – № 11. – P. 398–405.

6. Li L. Age-related changes in skin topography and microcirculation / L. Li, S. Mac-Mary, D. Marsaut et al. // Arch Dermatol. Res. – 2006. – № 297. – P. 412–416.

7. Ефимов А.В. Исследование состояния кровообращения корешков конского хвоста у больных с поясничной межпозвонковой грыжей диска: автореф. дис. … канд. мед. наук. – Курган, 2012. – 23 с.

8. Патент 2029536 РФ, МКИ6 Ф 51 Н 1/100 Устройство для ангулодинамометрии / Щуров В.А. – № 5042260/14. Заявл. 15.05.92. Опубл. 27.02.95. Бюл. 6.

9. Шевцов В.И. Оценка влияния жесткости фиксации отломков большеберцовой кости при остеосинтезе по Илизарову на кровоснабжение голени / В.И. Шевцов, В.А. Щуров, В.М. Шигарев, Д.В. Долганов // Травматология и ортопедия России. – 1994. – № 2. – С. 87–91.

10. Щуров В.А., Кучин Р.В. Влияние увеличения продольных размеров голени и систематических тренировок на состояние артерий конечностей // Физиология человека. – 2001. – Т. 27. – № 3. – С. 71–75.

11. Шевцов В.И. Васкуляризирующие операции при артериальной недостаточности нижних конечностей (руководство для врачей) / В.И. Шевцов, А.В. Попков, В.А. Щуров, В.С. Бунов, Е.Н. Щурова. – М.: Медицина, 2007. – 205 с.

Исследование периферического кровообращения в клинике травматологии и ортопедии имеет значение не только при возникновении ишемических нарушений при повреждениях сосудов, но и для использования в качестве индикатора функционального состояния тканей. При этом особенно информативной оказывается оценка состояние микроциркуляторного русла [1, 2]. Для исследования микроциркуляции используется метод лазерной флоуметрии. При этом наиболее лабильный показатель скорости кровотока в кожных покровах стопы. Скорость капиллярного кровотока (СКК) в различных областях тела может отличаться в разы [3], нелинейно изменяется с увеличением возраста обследуемых людей [4]. Отсутствие однозначной динамики показателей микрогемодинамики, например, у лиц разных возрастных групп связано в частности с тем, что, с одной стороны, с возрастом в коже снижается число функционирующих капилляров, однако одновременно происходит повышение прозрачности эпидермиса за счет его истончения [5, 6]. В клинических условиях нередки ситуации, когда при возникновении патологических изменений тканей показатели СКК могут как увеличиваться, так и снижаться, что затрудняет использование показателей лазерной флоуметрии в качестве диагностического теста [7].

Целью настоящего исследования был анализ информативности изменений показателя максимальной систолической СКК, определяемой с помощью метода лазерной флоуметрии, у больных под влиянием различных патологических изменений в тканях на разных этапах лечения пациентов с заболеваниями и травмами нижних конечностей.

Работа базируется на результатах обследования нескольких групп больных. Обследованы группы больных женского и мужского пола (соответственно 835 и 243 чел.) с гонартрозами 1–3 стадии в возрасте от 16 до 75 лет. Кроме того, в процессе оперативного лечения по Илизарову обследованы 40 больных в возрасте от 13 до 75 лет (41 ± 2,5) с закрытыми оскольчатыми переломами костей голени, 80 больных в возрасте от 3 до 40 лет (16 ± 0,8) с отставанием в росте одной из конечностей, 31 больной в возрасте от 5 до 50 лет (26 ± 1,6) с варусной деформацией костей голени.

Для оценки пиковой систолической СКК использована лазерная допплеровская флоуметрия передней поверхности кожных покровов голени и тыльной поверхности стопы обеих конечностей (прибор BLF-21 фирмы «Transonic systems Inc»,. США). Исследования проведены в покое и в динамике восстановительного периода после 2-минутной окклюзии тканей голени и стопы давлением 250 мм рт.ст. Получаемый показатель микроциркуляции представляет собой произведение двух величин: скорости движения по сосудистому руслу эритроцитов и их концентрации. В 1992 г. European Laser Doppler Users Group было предложено применять при обозначении получаемых величин термин «перфузионные единицы (пф. ед.).

С помощью метода чрескожной полярографии (прибор «Novametrix», США) определялось также напряжение кислорода и углекислого газа в тканях стопы. С помощью разработанного нами динамометрического стенда [8] у больных с гонартрозом оценивался максимальный момент силы мышц голени.

При лечении больных с переломами костей голени с помощью тензометрической установки определялась микроподвижность костных отломков при аксиальном нагружении конечности [9]. Статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием пакета анализа данных «Microsoft Exell-2010». Для оценки достоверности различий результатов в случаях с нормальным распределением использовали t-критерий Стьюдента. Представлены средние величины показателей и среднеквадратическая ошибка. Применяли методы корреляционного и регрессионного анализа.

Для анализа причин увеличения скорости микроциркуляции из общепризнанных возможных вариантов воздействия на показатель микроциркуляции рассмотрены наиболее вероятные. Во-первых, это гипоксия, сопровождающаяся снижением напряжения кислорода и увеличением напряжения углекислоты в тканях. В группе пациентов с оскольчатыми переломами костей голени обнаружено, что повышение углекислоты в тканях отмечается при снижении напряжения кислорода менее 30 мм рт.ст. вследствие гипоксии. Однако прирост углекислоты наблюдался также и при увеличении напряжения кислорода в тканях свыше 65 мм рт.ст., что связано с нарушением его утилизации при снижении нутритивного и ускорении шунтового кровотока (рис. 1).

pic_11.wmf

Рис. 1. Взаимосвязь напряжения кислорода и углекислого газа в кожных покровах голени при оскольчатых переломах берцовых костей

При этом выяснилось, что интенсивность микроциркуляции взаимосвязана именно с уровнем напряжения кислорода в тканях голени (рис. 2). По мере снижения напряжения кислорода величина СКК начинала существенно возрастать от 2 до 5 пф.ед.

В целом, после перелома костей голени в условиях лечения больных по методу Илизарова СКК кожных покровов стопы существенно увеличена. При этом, чем тяжелее травма, о степени которой мы судили по сохраняющейся микроподвижности костных отломков после их репозиции, тем соответственно ниже величина СКК (рис. 3). Величины напряжения кислорода в тканях при данных величинах микроподвижности отломков не выхолили за пределы нормы.

Другим важным показателем функционального состояния конечности является максимальный момент силы мышц, величина которого связана со степенью развития сосудистой сиcтемы, в частности с диаметром магистральных артерий [10]. Обнаружено, что в группе больных с остеоартрозом нижних конечностей по мере увеличения силы трехглавой мышцы голени СКК кожных покровов достоверно увеличивался от 1,7 до 2,5 пф.ед. (рис. 4).

pic_12.wmf

Рис. 2. Зависимость скорости КК при лечении больных с переломами костей голени в зависимости от напряжения кислорода в тканях

pic_13.wmf

Рис. 3. Зависимость СКК в кожных покровах стопы от микроподвижности костных отломков при оскольчатых переломах костей голени

pic_14.wmf

Рис. 4. Зависимость скорости капиллярного кровотока от сократительной способности мышц голени

Напротив, если у пациентов имелась атрофия мышц голени, например, в группе с врожденной задержкой развития конечности, СКК снижалась по мере увеличения её отставания в продольном росте до 6 см (рис. 5). Однако при больших величинах отставания показатель скорости кровотока вновь начинал увеличиваться. Такое увеличение можно объяснить ухудшением нутритивного кровотока при атрофии конечности и компенсаторным ускорением шунтового кровотока в кожных покровах стопы.

Степень вовлечения конечности в воспалительный процесс также отражалась на величине СКК пораженной конечности, например у больных с гонартрозом. При этом, чем дальше зашёл патологический процесс, тем выше СКК на менее пораженной конечности. Максимум показателя фиксировалась на более пораженной конечности при 1-й стадии заболевания. Однако с увеличением стадии на пораженной конечности величина СКК начинала снижаться (рис. 6). Исследование индекса пикового кровотока после проведения функциональной пробы с 3-минутной окклюзией артерий голени не выявило снижения резервных возможностей сосудистого русла. Величина индекса пикового кровотока на интактной конечности при первой стадии заболевания составила 2,54, на пораженной при 1-й стадии – 2,93, при 3-й стадии – 3,40 (во всех случаях p ≤ 0,001).

pic_15.wmf

Рис. 5. Влияние укорочения конечности на скорость капиллярного кровотока в кожных покровах стопы

pic_16.wmf

Рис. 6. Зависимость скорости кровотока по «интактной» и пораженной конечностям от степени их вовлеченности в патологический процесс при гонартрозе 1, 2 и 3 стадии

Механизм компенсации недостаточности нутритивного кровоснабжения за счет ускорения шунтового (в том числе при функциональном шунтировании) оказывается недостаточно эффективным и стойким. Известно, например, что временное улучшение состояния пораженной конечности при облитерирующих заболеваниях артерий нижних конечностей можно наблюдать после стимуляции регионарного кровотока, обусловленной оперативным воздействием на мягкие ткани и кости конечностей. Клинический эффект зависел от степени сохранения резервов адаптации и длился от нескольких недель до года [11].

У больных с варусной деформацией костей голени наибольшее увеличение СКК наблюдалось не при максимальной, а при умеренно выраженной патологии. Кровоток начинал нормализоваться в отдаленные сроки после исправления этой деформации (рис. 7).

Важным критерием в оценке значимости для организма того и иного показателя является его возрастная динамика у взрослых людей. Обнаружено, что на интактной конечности при гонартрозе 1 стадии величина СКК возрастала с увеличением возраста пациентов этой группы, не выходя в тоже время за пределы нормы. Ранее было установлено, что с увеличением возраста у здоровых людей происходит постепенное уменьшение суммарной площади функционирующих капилляров [12], которое компенсируется ускорением шунтового кровотока. Этого достаточно для сохранения терморегуляции, но одновременно становятся меньше функциональные возможности мышц.

pic_17.wmf

Рис. 7. Зависимость скорости КК от угла варусной деформации голени до лечения и после лечения

pic_18.wmf

Рис. 8. Возрастная динамика СКК в кожных покровах стопы интактной (менее пораженной) конечности у больных с гонартрозом

При остеоартрозе с увеличением возраста больных возникают затруднения в нутритивном кровоснабжении тканей, что способствует компенсаторному росту системного артериального давления [13]. Нами показано, что по мере повышения системного систолического АД величина СКК кожных покровов стопы становилась больше (рис. 9).

pic_19.wmf

Рис. 9. Зависимость СКК от уровня системного систолического АД крови

Таким образом, повышение СКК в пределах физиологической нормы (от 1,7 до 2,5 пф.ед) может наблюдаться за счет ускорения нутритивного кровоснабжения при рабочей гипертрофии мышц, а также за счет возрастного увеличения доли шунтового кровотока. Воспалительные заболевания, травмы и гипоксия тканей приводит к более существенному усилению функционального шунтирования с ускорением капиллярного кровотока до 5–6 пф.ед. Однако при дальнейшем увеличении тяжести патологических изменений СКК начинает снижаться, что затрудняет использование данного показателя в качестве диагностического теста. Применение для этой цели функциональной ишемической пробы также не позволяет выявить снижение функциональных резервов адаптации.

Использование СКК как количественного диагностического теста изменения состояния тканей конечности возможно при наличии предварительно проведенных исследований больных с данной патологией и построения графика динамики порказателя в зависимости от степени воздействия на больного того или другого исследуемого параметра (укорочения или деформации конечности, атрофии мышц, гипоксии или воспалительных изменений тканей, жесткости фиксации отломков кости, пожилого возраст).

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины» Минздрава России;
ФГБУН ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем» РАН

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины» Минздрава России

Веб-капилляроскопия — новый метод неинвазивного исследования микроциркуляторного кровотока в коже человека

Журнал: Профилактическая медицина. 2020;23(4): 115‑118

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины» Минздрава России;
ФГБУН ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем» РАН

В работе представлен новый метод неинвазивного исследования микроциркуляторного кровотока у пациентов, основанный на видеорегистрации кожного покрова обычной веб-камерой. Метод базируется на анализе изменений контрастности пикселей при изменении перфузии кожи, что позволяет в цифровом и графическом формате получать информацию о характере кровотока в переходном отделе капилляров и оценивать вазомоторную активность резистивных прекапиллярных артериол. Полученные в цифровом формате данные физиологической природы могут быть переданы в медицинское учреждение для дальнейшего анализа. Простота метода и широкая распространенность у населения веб-камер позволяют считать веб-капилляроскопию перспективным методом для дистанционного мониторинга системы микроциркуляции.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины» Минздрава России;
ФГБУН ГНЦ РФ «Институт медико-биологических проблем» РАН

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины» Минздрава России

Дата принятия в печать:

Введение

Правительством Российской Федерации 28 декабря 2012 г. была утверждена Стратегия развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025 г. «Целью стратегии является развитие медицинской науки, направленное на создание высокотехнологичных инновационных продуктов, обеспечивающих на основе трансфера инновационных технологий в практическое здравоохранение сохранение и укрепление здоровья населения. Стратегия направлена на реализацию государственной политики в сфере здравоохранения, повышение качества и доступности медицинской помощи населению Российской Федерации, включая разработку инновационной продукции, освоение критически важных технологий и развитие компетенций. » (цит. по [1]).

В процессе реализации Стратегии в 2017 г. «Внедрение инновационных медицинских технологий, включая систему ранней диагностики и дистанционный мониторинг состояния здоровья пациентов» обозначено Минздравом России как одно из основных направлений деятельности для сформированных национальных медицинских исследовательских центров. Важность решения задачи «Внедрение инновационных медицинских технологий, включая систему ранней диагностики и дистанционный мониторинг состояния здоровья пациентов» (пункт 4б, 4-й абзац) в мае 2018 г. подчеркнул в своем указе и Президент Российской Федерации В.В. Путин [2].

Одним из направлений решения поставленной задачи может стать мониторинг системы микроциркуляции. Колебательный характер тканевой перфузии является фундаментальной особенностью системы микроциркуляции и обусловлен одновременным функционированием различных регуляторных механизмов на уровне артериол [3—5]. Колебательный характер микроциркуляторного кровотока в коже человека регистрируется такими неинвазивными методами исследования, как капилляроскопия [6], лазерная допплеровская флоуметрия [5, 7], термометрия [8, 9], инфракрасная спектроскопия [10, 11], плетизмография [12, 13] и другими методами исследований [14].

Для анализа колебательных процессов физиологической природы, которые в большинстве своем являются нестационарными (характеристики сигналов изменяются во времени) в настоящее время все чаще применяется вейвлет-анализ, который в ряде медицинских приложений стал альтернативой амплитудно-частотному преобразованию Фурье при анализе вариабельности сердечного ритма, энцефалографии, электрогастроэнтерографии и других физиологических методах исследований. При лазерной допплеровской флоуметрии амплитудно-частотный вейвлет-анализ колебаний кожной перфузии позволяет детализировать функциональное состояние резистивных микрососудов при самом широком спектре заболеваний — артериальной гипертензии, сахарном диабете, инфаркте миокарда, хронической сердечной недостаточности, окклюзионно-стенотическом поражении сосудистого русла нижних конечностей, ожирении, бронхиальной астме, системных заболеваниях соединительной ткани и других патологических состояниях [15].

Цель настоящей работы — демонстрация нового метода исследования микроциркуляции у человека, предварительный анализ его диагностических возможностей и перспектив применения.

Метод веб-капилляроскопии

В основе метода лежит разработка Российских ученых, которые для получения информации физиологического характера используют обычную веб-камеру (заявка о выдаче евразийского патента на изобретение № 201700326 от 08.07.17 «Система телеметрического контроля параметров жизненно-важных функций пациента»). Метод построен на анализе изменений контрастности пикселей при колебании кожной перфузии.

Исследование проводится следующим образом — пациент неподвижно сидит перед веб-камерой, которая ведет видеозапись (30 кадров в секунду) кожного покрова. На рис. 1 на цв. вклейке приведен пример записи с веб-камеры ноутбука. Для удобства восприятия и дальнейшего анализа информации объект исследования (в данном случае лицо) делится на четыре сектора, каждый из которых имеет определенный цвет. На рис. 1 пунктирным прямоугольником выделен сектор «Фильтрованный Cr», в котором на 10-секундном фрагменте отчетливо видно, как каждое сердечное сокращение сопровождается изменением сигнала — кровотока. Видно, что амплитуда пульсовых колебаний изменяется от цикла к циклу.


Рис. 1. Веб-капилляроскопия лица с помощью камеры ноутбука на протяжении 3 мин.

Для правильной интерпретации получаемых данных принципиально важно понимать, от какого отдела микроциркуляторного русла (МЦР) кожи мы получаем информацию. Наиболее детальное исследование строения и пространственной организации МЦР кожи было выполнено I. Braverman [16], который на основании большого массива биопсийного материала, используя технику микротомных срезов толщиной в 1 мкм, электронную микроскопию и компьютерное моделирование, показал, что 1 мм 3 сосочкового слоя кожи человека в неакральных отделах содержит типичный микрососудистый модуль. Микрососудистый модуль кожи включает в себя одну восходящую из глубины дермы питающую артериолу диаметром меньше 30 мкм, которая делится на 5 прекапиллярных артериол, формирующих сеть капилляров. Сеть капилляров переходит в посткапиллярные венулы, сливающиеся в 9 собирательных венул, которые впадают в одну нисходящую в глубину кожи дренирующую венулу диаметром меньше 50 мкм. Автор обращает внимание, что структурная организация МЦР идентична во всех препаратах, за исключением возрастных различий в количестве обменных микрососудов [16]. Ангиоархитектоника МЦР кожи такова, что до самой поверхности доходят только капилляры — из глубины восходит артериальный отдел, который у самой поверхности кожи делает поворот на 180° (переходный отдел), переходя в нисходящий венозный отдел капилляра. Ориентировочная глубина залегания переходного отдела капилляров — около 100—120 мкм от поверхности кожи.

Таким образом, самым поверхностно расположенным отделом МЦР является переходный отдел капилляров и характер кровотока при веб-капилляроскопии регистрируется именно в них. Переходный отдел капилляров в анатомическом плане представляет собой противоположный сердцу «полюс» большого круга кровообращения, где также осуществляется переход артериальной системы в венозную. С функциональной точки зрения переходный отдел является зоной равновесия между процессами фильтрации и реабсорбции, которые лежат в основе двустороннего трансэндотелиального транспорта воды, водорастворимых и низкомолекулярных веществ. Ключевыми параметрами эффективности фильтрационно-реабсорбционного механизма обмена веществ являются значения гидростатического давления на «входе» в капилляр и на «выходе».

Как было показано в работах с видеокапилляроскопией в области ногтевого ложа пальцев рук, кровоток в капиллярах кожи носит колебательный характер, что объясняется функционированием различных регуляторных механизмов на уровне мышечных микрососудов — прекапиллярных артериол [6]. Колебательный характер капиллярной гемодинамики обусловлен исключительно вазомоторной активностью прекапиллярных артериол, так как сам капилляр представляет собой монослой эндотелиальных клеток, а его влияние на гемодинамические параметры кровотока является опосредованным через процессы фильтрации и реабсорбции. Вазомоции (vasa — сосуд, motion — движение) прекапиллярных артериол обусловлены одновременным действием 3 регуляторных механизмов — миогенного, нейрогенного, эндотелиального. Эти механизмы по принципу положительных и отрицательных обратных связей непрерывно регулируют тонус и величину просвета прекапиллярных артериол, модулируя притекающий к обменному звену объем артериальной крови до оптимальных для транскапиллярного обмена значений.

На рис. 2 на цв. вклейке приведен анализ изменения сигнала при веб-капилляроскопии на протяжении 3 мин. Данные приведены для левой половины лба (синий сектор на рис. 1). При анализе видеофрагмента на всем его протяжении (3 мин) отчетливо виден колебательный характер сигнала, что является характерным признаком микроциркуляторного кровотока. Зная частоту функционирования регуляторных механизмов, можно довольно определенно выделить чередование эндотелиальных (1) и нейрогенных (2) вазомоций, которые различаются между собой как по частоте, так и по амплитуде (рис. 2).


Рис. 2. Характер перфузии на протяжении 3 минут в коже левой половины лба (синий сектор на рис. 1).

Пунктирные линии: 1 — эндотелиальные вазомоции; 2 — нейрогенные вазомоции.

Приведенные данные позволяют сделать заключение, что метод веб-капилляроскопии регистрирует изменения кровотока в переходных отделах капилляров кожи, давая возможность не только получать цифровую информацию физиологического характера, но и вне зависимости от места нахождения пациента передавать ее по различным каналам связи в медицинское учреждение для дальнейшего анализа.

Для веб-капилляроскопии доступны любые участки кожного покрова тела пациента, однако одним из перспективных является именно кожа лица, которая представляет особый интерес сразу по нескольким причинам. К первой можно отнести регионарные особенности иннервации микрососудов кожи, которая представлена в основном соматической чувствительной (афферентной) и вегетативной симпатической (эфферентной) системами регуляции. Непосредственное участие парасимпатической нервной системы в регуляции микрососудов считается доказанным только для кожи лица [17, 18]. Таким образом, исследование микроциркуляторного кровотока именно в области лица дает возможность для изучения как симпатических, так и парасимпатических механизмов нейрогенного контроля вазомоторной активности резистивных микрососудов на противоположном сердцу «полюсе» большого круга кровообращения.

Вторым важным аспектом являются особенности кровоснабжения. Известно, что кожа головы получает питание из системы наружной сонной артерии и только кожа центральной части лба кровоснабжается надблоковыми (a. supratrochlearis) и надглазничными (a. supraorbitalis) артериями, которые являются конечными ветвями глазничных артерий, входящих в систему внутренних сонных артерий (рис. 3 на цв. вклейке). Давний интерес исследователей именно к бассейну глазничной артерии обусловлен тем, что нарушения микроциркуляторного кровотока в области глаз (глазное дно и бульбарная конъюнктива) ассоциируются с различными вариантами нарушений мозгового кровообращения [19—21], а микроциркуляторное русло глаз рассматривается как «окно» в систему церебральной микроциркуляции.


Рис. 3. Система кровоснабжения кожи лицевой части черепа.

Красным цветом обозначены артерии из системы наружной сонной артерии, черным — конечные ветви глазничных артерий, входящих в систему внутренней сонной артерии. Пунктирными квадратами выделены области кожи для анализа характера церебрального микрокровотока в бассейнах правой и левой внутренних сонных артерий.

В доступной литературе было найдено единственное пилотное исследование, в котором методом лазерной допплеровской флоуметрии с вейвлет-анализом показано, что характер микроциркуляторного кровотока в коже правой и левой половины лба существенно отличается и по уровню тканевой перфузии, и по вазомоторной активности микрососудов в зависимости от стороны и объема сосудистого поражения головного мозга [22]. Авторы также отмечают существенные регионарные различия в характере микроциркуляции кожи лба в первые 3—7 сут восстановления церебрального кровотока после тромболитической терапии. Полученные результаты позволяют сделать предположение, что анализ характера перфузии в ограниченных участках кожи лба при веб-капилляроскопии (пунктирные квадраты на рис. 3) может оказаться полезным инструментом для оценки церебрального кровотока изолированно в бассейнах правой и левой внутренних сонных артерий.

Заключение

Представленный новый метод мониторирования кровотока в переходных отделах капилляров кожи является перспективным направлением при решении поставленной перед национальными медицинскими исследовательскими центрами МЗ РФ задачи «Внедрение инновационных медицинских технологий, включая систему ранней диагностики и дистанционный мониторинг состояния здоровья пациентов».

Метод веб-капилляроскопии соответствует всем пунктам поставленной задачи. Оценка функционального состояния резистивных микрососудов, которые регулируют не только уровень обменных процессов, но и уровень периферического сосудистого сопротивления, может стать полезным инструментом для выявления заболеваний на ранней стадии — стадии функциональных нарушений, когда еще не сформировались структурные изменения. Широкое распространение веб-камер у населения, простота исследования и возможность дистанционной передачи данных располагает к вовлечению в динамическое наблюдение большого числа пациентов.

Для внедрения этой инновационной медицинской технологии в широкую клиническую практику необходимо выявить диагностическую ценность и клиническую значимость метода при заболеваниях различных органов и систем — сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной (центральной и периферической), гормональной и других, что предполагает большой объем научно-исследовательских работ.

Участие авторов: написание текста — А.А. Федорович; разработка общей концепции, редактирование — О.М. Драпкина.

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

ФГБНУ «НИИ глазных болезней», ул. Россолимо, 11, А, Б, Москва, Российская Федерация, 119021

ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова», Москва

ФГБНУ «НИИ глазных болезней», Россолимо ул., 11, А, Б, Москва, Российская Федерация, 119021

ФГБНУ «НИИ глазных болезней», ул. Россолимо, 11, А, Б, Москва, Россия, 119021

Исследование микроциркуляции кровотока и лимфотока в коже век методом лазерной допплеровской флоуметрии

Журнал: Вестник офтальмологии. 2017;133(3): 16‑21

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

Цель — изучить микроциркуляцию кровотока и лимфотока век в норме. Материал и методы. В исследование включены 108 добровольцев (216 глаз) от 20 до 80 лет без признаков изменения структур переднего отрезка глаза, сгруппированных по возрасту (20—30, 31—40, 41—50, 51—60, 61—70, 71—80 лет), группы были сопоставимы по гендерному и количественному составу. У добровольцев исследовали микроциркуляцию кожи верхнего и нижнего века методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) (анализатор периферического кровотока и лимфотока «ЛАЗМА МЦ-1», комплекс лазерный диагностический «ЛАЗМА МЦ», ООО НПП «ЛАЗМА»). Оценивали средние значения изменения перфузии крови и потока лимфы и анализировали осцилляции кровотока и лимфотока. Результаты. Кровоток и лимфоток в микроциркуляторном русле верхнего и нижнего века вариабелен и не зависит от возраста и гендерной принадлежности исследуемого. На ЛДФ-граммах увеличение амплитуды в записи кровотока соответствует уменьшению амплитуды в записи лимфотока. Заключение. Неинвазивный метод ЛДФ расширяет диагностические возможности, позволяя исследовать не только кровоток, но и лимфоток. Полученные данные могут служить отправной точкой для исследования микроциркуляции в различных возрастных группах при патологических процессах.

ФГБУ "НИИ глазных болезней" РАМН, Москва

ФГБНУ «НИИ глазных болезней», ул. Россолимо, 11, А, Б, Москва, Российская Федерация, 119021

ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова», Москва

ФГБНУ «НИИ глазных болезней», Россолимо ул., 11, А, Б, Москва, Российская Федерация, 119021

ФГБНУ «НИИ глазных болезней», ул. Россолимо, 11, А, Б, Москва, Россия, 119021

Изменения в системе микроциркуляции способствуют возникновению различных заболеваний, в том числе и заболеваний век.

Веки обладают обширной сосудистой сетью. Артериальное кровоснабжение век осуществляется из двух главных источников: внутренней сонной артерии (глазная артерия и ее ветви) и наружной сонной артерии (артерии лица). Обширные коллатерали между этими двумя системами, анастомозирующие на всем протяжении верхнего и нижнего века, формируют краевую и периферическую аркаду. В верхнем веке выделяют две аркады. В нижнем веке часто существует только одна артериальная аркада. Венозная система век обеспечивает претарзальный и посттарзальный отток. По лимфатическим сосудам медиальной части века отток осуществляется в поднижнечелюстные лимфатические узлы, латеральной части — в поверхностные предушные и глубокие узлы шеи [1]. Существуют трудности объективизации состояния микрососудов век. Исследовать микроциркуляцию возможно с помощью анализатора периферического кровотока и лимфотока «ЛАЗМА МЦ-1» (Комплекс лазерный диагностический «ЛАЗМА МЦ», ООО НПП «ЛАЗМА»), в котором реализован метод лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ). Для записи движения кровотока и лимфотока использован эффект Допплера при зондировании ткани лазерным излучением. Метод ЛДФ получил широкое развитие благодаря циклу работ, выполненных в период 1977—1985 гг. несколькими исследовательскими коллективами. Первый коммерческий прибор, реализующий принципы метода ЛДФ, был создан шведской группой исследователей — G. Wilsson, T. Tenland, P. Oberg [2, 3]. Метод ЛДФ применяли для оценки поверхностного кровотока при раневом процессе, в послеоперационном периоде, для прогнозирования жизнеспособности кожных лоскутов и трансплантатов, диагностики состояния периорбитальных тканей, доброкачественных и злокачественных поражений век [4—6]. Однако работ по изучению лимфотока век проведено не было.

В анализаторе «ЛАЗМА МЦ-1» осуществляется фильтрация допплеровского сдвига частоты при регистрации обратно-отраженного излучения как от эритроцитов в диапазоне их скоростей в микрогемососудах, так и от рассеивателей лимфообразования в лимфососудах в диапазоне скоростей, соответствующих их движению.

В данной статье представлены результаты исследований микроциркуляции кожи век в группе здоровых добровольцев в возрасте от 20 до 80 лет методом ЛДФ.

Цель работы — изучить микроциркуляцию кровотока и лимфотока век в норме.

Материал и методы

В исследование включены 108 добровольцев (216 глаз) от 20 до 80 лет (53 мужчины и 55 женщин) без признаков изменения структур переднего отрезка глаза, сгруппированных по возрасту (20—30, 31—40, 41—50, 51—60, 61—70, 71—80 лет). Группы были сопоставимы по гендерному и количественному составу. Критериями исключения служили наличие гипертонической болезни (кроме гипертонической болезни I стадии, компенсированной лекарственными препаратами), наличие нарушений ритма сердца (мерцательная аритмия, экстрасистолия), эндокринных и аутоиммунных заболеваний. Помимо стандартного офтальмологического обследования, всем добровольцам исследовали микроциркуляцию кожи верхнего и нижнего века методом ЛДФ (анализатор периферического кровотока и лимфотока «ЛАЗМА МЦ-1», комплекс лазерный диагностический «ЛАЗМА МЦ», ООО НПП «ЛАЗМА»). Исследование микроциркуляции век проводили, устанавливая датчик прибора неподвижно в медиальной, средней и латеральной частях верхнего и нижнего века.

Обследование осуществляли при комнатной температуре (23 °С) в положении лежа на спине с закрытыми глазами после 15-минутного отдыха. Состояние микроциркуляции в каждой точке исследования изучали трехкратно в течение 10 мин.

Оценивали средние значения изменения перфузии крови и потока лимфы, а также анализировали осцилляции кровотока и лимфотока. Измеряли средние значения перфузии кровотока и лимфотока (М, σ и Kv) и исследовали активные и пассивные осцилляции с помощью анализа их амплитудно-частотного спектра (АЧС). Для изучения кровотока определяли показатели активного тонусформирующего диапазона частот (эндотелиального (Э), нейрогенного симпатического (Н), собственно миогенного или вазомоций (М)) и пассивных частотных диапазонов (кардиального или сердечного ©, дыхательного (Д)). Активность соответствующего регуляторного фактора вычисляли по формуле А/М, где, А — усредненная максимальная амплитуда осцилляций в соответствующем частотном диапазоне вейвлет-спектра, М — величина среднего потока крови (М), обе в перфузионных единицах (п.ед.). При амплитудно-частотном анализе лимфотока определяли осцилляции в следующих частотных диапазонах: эндотелиальном, пейсмекерном фазном, миогенном и дыхательном. Осцилляторную пейсмекерную активность определяли по формуле Ал/Мл, где Ал — усредненная максимальная амплитуда пейсмекерных фазных осцилляций в вейвлет-спектре колебаний лимфотока. Метод ЛДФ определяет динамическую характеристику микроциркуляции потока частиц — изменение потока в единицу времени в зондируемом объеме.

ЛДФ-сигнал имеет постоянную и переменную от времени составляющие. Постоянная составляющая М — это средний поток в микроциркуляторном русле за определенный промежуток времени исследований или за выбранный временной интервал анализа ЛДФ-граммы.

Переменная составляющая ЛДФ-сигнала обусловлена факторами, влияющими на постоянство потока частиц в микроциркуляторном русле, т. е. изменением величины скорости и концентрацией частиц. Характер изменения величины переменной составляющей определяется вариациями во времени как просвета сосудов, их внутренних диаметров, так и скорости потока, которые контролируются регуляторными факторами в системе микроциркуляции.

Расчетные параметры М, σ (среднее квадратическое отклонение) и Kv (коэффициент вариации) дают общую оценку состояния микроциркуляции кровотока и лимфотока.

Более детальный анализ микроциркуляции кровотока и лимфотока проводят при исследовании АЧС осцилляций.

Активные факторы контроля микроциркуляции крови (тонусформирующие факторы, непосредственно воздействующие на микрососуды) — это эндотелиальный, миогенный и нейрогенный механизмы регуляции просвета сосудов. Эти факторы модулируют поток крови со стороны сосудистой стенки и реализуются через ее мышечно-тонический компонент. В физиологических условиях мишенью нейрогенной регуляции являются артериолы и артериоло-венулярные анастомозы, мишенью собственно миогенного компонента регуляции — прекапилляры и сфинктеры. Эндотелиальная регуляция диаметра сосудов затрагивает преимущественно более проксимальные сосуды (мелкие артерии, крупные артериолы). Активные механизмы создают поперечные колебания кровотока в результате чередования сокращения и расслабления мышц сосудов (сменяющие друг друга эпизоды вазоконстрикции и вазодилатации).

Пассивные факторы (факторы, формирующиеся вне системы микроциркуляции крови) — это пульсовая волна со стороны артерий и «присасывающее действие дыхательного насоса» со стороны вен. Эти колебания проникают с кровотоком в зондируемую область, так как микроциркуляторное русло, являющееся составной частью общей системы кровообращения, топографически расположено между артериями и венами. Благодаря пассивным факторам возникают продольные колебания кровотока, выражающиеся в периодическом изменении давления и объема крови в сосуде. В артериолах характер этих изменений определяется пульсовой волной, в венулах — колебаниями «дыхательного насоса».

Осцилляции микрокровотока и микролимфотока оценивали с помощью программного обеспечения с применением математического аппарата вейвлет-преобразования.

Статистическую обработку данных проводили с помощью программы MS Excell 2007.

Результаты и обсуждение

В ходе исследования нами впервые был проведен одновременный анализ кровотока и лимфотока кожи век. Мы выявили, что отличия показателей микроциркуляции в различных частях век статистически недостоверны, поэтому представленные результаты получены при изучении микроциркуляции в латеральной части верхнего и нижнего века. Нормальные значения микрогемо- и лимфоциркуляции в разных возрастных группах были вариабельны и индивидуальны. Наиболее высокие значения кровотока в верхнем веке наблюдали в группе 20—30 лет (М=23,45±1,83). В возрасте от 31 до 50 лет отмечали их снижение (М=21,5±2,38 и М=20,26±1,39 соответственно). В группах 51—60 и 61—70 лет показатель микроциркуляции повышался (М=21,73±1,84 и М=22,14±1,65 соответственно), 71—80 лет — снижался (М=21,98±2,09). Кровоток в нижнем веке в группе добровольцев 20—50 лет возрастал (М=21,06±1,93 и М=21,65±0,30 соответственно), 51—60 лет — снижался (М=20,83±2,14), 60—70 лет — повышался (М=21,1±1,42), 71—80 лет — снижался (М=19,02±2,64).

Показатели микроциркуляции лимфотока в верхнем веке имели тенденцию к увеличению в возрасте от 20 до 50 лет (М=0,49±0,04 и М=0,55±0,03 соответственно). В группе 51—60 лет установлено их понижение (М=0,52±0,04), 61—70 лет — повышение (М=0,53±0,02), 71—80 лет — уменьшение (М=0,50±0,04). Лимфоток нижнего века возрастал в группе 20—40 лет (М=0,57±0,06 и М=0,60±0,04 соответственно). Его снижение наблюдали у добровольцев от 41 до 70 лет (М=0,58±0,06 и М=0,53±0,02 соответственно), а повышение — в группе 71—80 лет (М=0,54±0,03). Анализ ЛДФ-грамм добровольцев всех возрастных групп показал, что увеличение амплитуды кровотока соответствовало уменьшению амплитуды лимфотока (рис. 1). Сходные данные получены И.А. Филатовой и соавторами, которые также изучали кровоток век, но с помощью отечественного прибора ЛАКК-02 (исполнение 4, ООО НПП «ЛАЗМА») [7—9]. Авторы сделали вывод, что гендерные отличия недостоверны, что совпадает с нашими данными. Однако в ходе нашего исследования установлено наличие различий в значениях параметра М верхнего и нижнего века. При исследовании кровотока во всех возрастных группах, кроме группы 41—50 лет, было установлено, что в верхнем веке среднее значение перфузии кровотока на 5% выше, чем в нижнем веке (p<0,05).


Рис. 1. ЛДФ-грамма верхнего века пациента К. 62 лет.


Рис. 2. Средние значения изменения кровотока (а) и лимфотока (б) верхнего (вв) и нижнего (нв) века для здоровых возрастных групп.


Рис. 3. Распределение амплитуд ритмов кровотока верхнего (а) и нижнего (б) века для здоровых возрастных групп.


Рис. 4. Распределение амплитуд ритмов лимфотока верхнего (а) и нижнего (б) века для здоровых возрастных групп.

Доминирование нейрогенных ритмов отмечено в возрастных группах 20—30, 31—40 и 61—70 лет при анализе распределения амплитуд ритмов лимфотока нижнего века (см. рис. 4, б), а миогенных ритмов — в группах 41—50, 51—60 и 71—80 лет. Значения пиков нейрогенных ритмов в обоих веках в группе 61—70 лет, вероятно, указывают на отсутствие тенденции к снижению активности лимфатической системы в данной возрастной группе. Анализ осцилляций кровотока и лимфотока нижнего века (см. рис. 3, б, рис. 4, б) выявил снижение всех амплитуд осцилляций кровотока, но повышение всех амплитуд осцилляций лимфотока только для возрастной группы 41—50 лет. Возможно, это связано с гормональным влиянием на регуляцию тонуса микрососудов.

Заключение

Таким образом, неинвазивный метод ЛДФ расширяет диагностические возможности, позволяя исследовать не только кровоток, но и лимфоток. Анализ полученных данных исследования микроциркуляции век в разных возрастных группах показал, что кровоток и лимфоток в микроциркуляторном русле верхнего и нижнего века нестабилен, вариабелен и не зависит от возраста и гендерной принадлежности исследуемого. Это связано с индивидуальными особенностями микроциркуляторного русла — пространственной неоднородностью распределения кровеносных сосудов и временной изменчивостью перфузии ткани. На ЛДФ-граммах добровольцев увеличение амплитуды в записи кровотока соответствовало уменьшению амплитуды в записи лимфотока. Учитывая разброс значений, полученные результаты не позволяют однозначно определить их диапазон в норме. Однако, по нашему мнению, они могут служить отправной точкой для исследования микроциркуляции при патологических процессах в веках и способом оценки эффективности лечения у каждого конкретного пациента.

Читайте также: