Биофизические основы реографии
Определение РЕОГРАФИЯ — это биофизический метод неинвазивного непрямого исследования центральной и регионарной гемодинамики (кровообращения), основанный на анализе изменений переменной составляющей электрического импеданса току высокой частоты РЕОГРАММА — графическая запись изменений электрического сопротивления тканей при пропускании через них слабого электрического тока высокой частоты, обусловленных пульсовым приростом объема кровотока исследуемого региона
Сравнение возможностей реографии и ультразвуковой допплерографии Основные возможности методов l УЗДГ содержит информацию о скорости и профиле скоростей кровотока, являющихся производными от кинетической составляющей артериального давления, l реоография отражает объемные изменения пульсового кровенаполнения, производных от бокового артериального давления. l УЗДГ получают информацию о линейном кровотоке в конкретном, непосредственно лоцируемом магистральном сосуде крупные, не менее 2 -4 мм в диаметре Количество сосудов, доступных локации весьма ограничено и в пределах одной конечности, как правило, не превышает 6 -8 артерий Артерии при этом исследуются не на всем протяжении, а только в зоне, доступной для локации
Сравнение возможностей реографии и ультразвуковой допплерографии l Реография дает интегральное представление о состоянии всей совокупности артериальных сосудов исследуемого участка, о состоянии сосудов различного калибра (от крупных, магистральных, до артериол и прекапилляров) чего в принципе не может дать допплерография Реография исследует весь сосудистый бассейн, допплерография — определенную зону магистрального сосуда l УЗДГ дает информацию о процессах, преимущественно приводящих к сужению просвета сосудов, реовазография — о физических свойствах сосудистых стенок
Сравнение возможностей реографии и ультразвуковой допплерографии l l l l УЗДГ более чувствительна к структурным нарушениям относительно крупных сосудов Реография больше отвечает на вопрос о достаточности или недостаточности функции кровенаполнения исследуемого участка. Информация, получаемая при УЗДГ, необходима для решения вопроса об уровне, размерах и характере оперативного вмешательства Реография позволяет решать вопросы о прогнозе, необходимости, возможности и прогностической эффективности терапевтического, консервативного лечения УЗДГ плохо воспроизводимы в руках одного исследователя реографии исследования мало зависят от исполнителя методики. функциональные и фармакологические пробы и очень чуток к любым изменениям в сосудистом русле реография и ультразвуковая допплерография являются взаимно дополняющими методами
Немного физики Электрический ток имеет три основных физических характеристики 1. Напряжение – разность потенциалов, единица – вольт (В). 2. Сила тока – количество электричества в кулонах протекающее за единицу времени - единица измерения силы тока - ампер (А) 3. Сопротивление – единица измерения – Ом 4. Проводимость - физическая характеристика является величиной, обратной сопротивлению. Между этими физическими величинами существует зависимость, описываемая законом Ома где I — сила тока, U — напряжение электрического тока, R — электрическое сопротивление
Немного физики n Удельное электрическое сопротивление – величина сопротивления проводника длиной в 1 м n Все материалы и вещества принято делить на • проводники первого рода с электронной проводимостью – металлы, • • • второго рода с ионной проводимостью – электролиты, полупроводники диэлектрики. n Эти характеристики предполагают определенные границы физических параметров, при которых сохраняются указанные электрические свойства - определенная температура, сила тока. n В живом организме встречаются проводники - электролиты, полупроводники - мембраны и диэлектрики - кости, роговой слой и дериваты кожи др.
Биофизические основы метода • Изменение комплексного электрического сопротивления возникает в результате пульсовых колебаний притока крови под влиянием внутриартериального градиента давления вследствие прихода в исследуемый участок волны давления генерируемой сокращениями сердца • реография чувствительна к объемным изменениям кровотока и мало чувствительна к изменениям скорости кровотока. • Это сближает реографию со сфигмографией и отличает ее от допплерографии.
Биофизические основы метода • Биологические ткани электропроводностью. обладают разной • Наилучшей электропроводностью обладают жидкие среды: кровь, лимфа, межтканевая и внутриклеточная жидкость. • В связи с этим при изменении общего или регионарного объема жидких сред изменяется электрическое сопротивление исследуемого участка • Учитывая, что скорость гемоциркуляции во много раз превышает скорости циркуляции других жидких компонентов, основной вклад в изменения импеданса вносит гемоциркуляция, изменяясь с каждым притоком новой порции крови.
Биофизические основы метода Импеданс региона заключенного между электродами, его время, амплитуда, форма записываемой кривой зависит от многих факторов: 1 - электрическое сопротивление изменяется в соответствии с физическими законами 2 - электрическое сопротивление связано с кровотоком в исследуемом участке, а течение крови подчиняется законам гидродинамики 3 - градиент давления является основным условием кровообращения. Он возникает тогда, когда в исследуемый участок приходит волна давления. Для оценки кровообращения необходимо учитывать законы волновых процессов 4 - сердце, вместе с массой разветвленных артериальных сосудов и содержащейся в них кровью, представляет собой сложнейшую колебательную систему, в которой имеют место автоколебательные процессы, наблюдаются явления затухания колебаний, распространения колебательных процессов в пространстве, сложения и вычитания колебательных волн.
Биофизические основы метода • физические процессы протекают в живой биологической среде, которая является саморегулирующейся системой, что еще больше усложняет ситуацию • В реографии нет единого представления о ее биофизической и физиологической сущности, о ее диагностических возможностях и их пределах, о клинической информативности наблюдаемых феноменов • Этим обусловлено отсутствие единства в представлении о сущности и содержании реографической волны, и как следствие клинической оценки наблюдаемых феноменов.
Биофизические основы метода спинномозговая жидкость лимфа кровь Сопротивление жидких сред организма (min) • Разница в величине электрического сопротивления между этими тремя • • • средами невелика. Остальные биологические ткани обладают промежуточной электрической проводимостью и разница в электропроводности связана в основном с различием содержания в них жидких сред. Электрическое сопротивление материалов постоянному и переменному току различно. При применении переменного тока оно значительно меньше. Это обусловлено тем, что импеданс складывается из омического и емкостного сопротивления: I= R+E Емкостное сопротивление обусловлено поляризационным потенциалом мембран и при действии постоянного тока возрастает непрерывно меняя импеданс.
Биофизические основы метода l В биологических тканях существуют две среды, проводящие ток — электролиты и высокомолекулярные соединения, обладающие разной проводимостью для постоянного и переменного тока. l Электролиты обладают лучшей проводимостью для постоянного тока и для токов низкой частоты. Поскольку электролиты представляют собой водную среду, то при пропускании через биологические среды тока низкой частоты он распространяется в основном по жидким средам, а значит, преимущественно протекает по кровеносным и лимфатическим сосудам. l Высокомолекулярные соединения представлены как в жидких, так и в плотных средах. l Электропроводность тканей, связанная с наличием высокомолекулярных соединений, растет с увеличением частоты переменного тока, поэтому при достижении определенной частоты тока электропроводность различных тканей может сравняться и электрический ток будет проходить почти одинаково, как по жидким, так и по плотным средам биологических объектов.
Биофизические основы метода Ú По достижении частоты переменного электрического тока 200 -300 к. Гц и более различия в электропроводности биологических структур практически исчезают Ú Все ткани организма при этом приобретают почти одинаковую электропроводность или электрическое сопротивление.
Биофизические основы метода • • При достаточно высокой частоте зондирующего тока роль емкостного сопротивления нивелируется и импеданс практически становится равным омическому сопротивлению и его колебания отражают циркуляцию. Общее электрическое сопротивление, называемое импедансом или общим комплексным сопротивлением, обозначается буквой Z и имеет в своей основе три составляющие 1 Омическое или активное сопротивление. Это — часть энергии тока, затрачиваемая на нагревание проводника Обозначается буквой R 2 Емкостное сопротивление. Обозначается чаще всего как Хс Это сопротивление возникает в результате затрат электрической энергии на поляризацию крупномолекулярных соединений 3 Индуктивное сопротивление. Обозначается как XL В организме животных нет условий, в которых оно могло бы стать сколько-нибудь значимым по величине Емкостная и индуктивная составляющие возникают при пропускании через проводник только переменного тока. Эти виды сопротивлений называют реактивным сопротивлением, т. к. они являются своеобразной реакцией проводника на смену фазы тока. Согласно векторной диаграмме напряжений и теореме Пифагора квадрат импеданса равен сумме квадратов всех составляющих сопротивлений.
Биофизические основы метода n Переменная составляющая, как правило, не превышает сотой доли импеданса n Эта величина переменной составляющей является основным регистрируемым параметром в реографии, потому что именно она отражает изменения пульсового кровенаполнения исследуемого участка.
Биофизические основы метода Течение жидкостей по сосудам зависит в основном от следующих физических параметров: радиус трубки; время, в течение которого продолжается ток жидкости; кинематическая вязкость; длина трубки; количество протекающей через сосуд жидкости; гидродинамическое сопротивление; градиент давления между началом и концом трубки или гидродинамической системы.
Биофизические основы метода пропускная способность, зависит, от двух переменных радиуса и давления вся сумма энергии (кинетической и потенциальной) давления раскладывается на 3 СОСТАВЛЯЮЩИХ 1 Энергия положения (Z) - это давление в самой нижней точке гидродинамической системы, которое создает весь столб жидкости, находящейся над этой точкой Применительно к артериальной части кровообращения, гемодинамическим аналогом энергии положения является разность между систолическим давлением в левом желудочке и давлением в артериальном конце капилляра Это — максимальный градиент давления между концами гемодинамической системы. 2. Пьезометрическое давление на стенки сосуда Пьезометрическое давление в физиологии носит название бокового давления; это та доля энергии давления, которая идет на преодоление упругих сил артерий и трансформацию этой энергии в потенциальную энергию растянутой артериальной стенки 3. Давление напора Это — энергия инерции движения жидкости, т. е. кинетическая часть энергии давления, которой обладает масса столба жидкости (крови), заключенного в объеме трубки (сосуда) между источником энергии и местом измерения давления.
Методические основы n При исследовании цилиндрических участков, наиболее предпочтительным является использование ленточных электродов, которые охватывают исследуемый цилиндр равномерно по всему периметру, что создает наилучшее соотношение между объемом биологических тканей, заключенных между электродами и контрольным объемом, становится наименьшей зона негомогенности электрического поля. n Важным является равномерный контакт. В местах более плотного прилегания плотность электрического тока максимальна, в точках слабого прилегания или отсутствия контакта плотность электрического тока уменьшается или ток в этих точках исчезает. В результате, в непосредственной близости к электроду возникает исходная неравномерность тока.
Методические основы Режимы зондирования: биполярный и тетраполярный. n Биполярный режим - сравнительная неравномерность электрического поля в тканях. n Тетраполярный режим - четыре электрода: два наружных и два внутренних. n На внешнюю пару электродов подается переменный ток, а с внутренней пары снимается напряжение. n Поэтому, наружные электроды, на которые подается ток, называются токовыми, а внутренние — потенциальными. Снимаемое с потенциальных электродов напряжение преобразуется в сопротивление, колебания которого и регистрируются тетраполярным реографом.
Методические основы n Одной из разновидностей тетраполярного является фокусирующий режим зондирования n Его отличительной особенностью конструкция электродов. n Для фокусирующей реографии используется пара электродов, каждый из которых представляет собой плоскую пластину из материала, не проводящего ток, на которую нанесены два электрода из токопроводящего материала в виде концентрических окружностей или замкнутых четырехугольников, эллипсов, помещенных один внутри другого. является варианта особая
Фокусирующий режим зондирования А - электродная пластина (вид со стороны электродной поверхности). Б- поперечное сечение электродной пластины: U- токовый электрод, Iпотенциальный электрод. В - схема наложения электрода на биологический объект и формирование электрического поля: I - генератор.
Методические основы Исследования показали, что для обеспечения погрешности, не превышающей 5%, электроды следует располагать с выполнением следующих условий: ü расстояние между потенциальными электродами должно превышать два радиуса, т е должно превышать диаметр исследуемого участка, ü расстояние между токовыми электродами должно быть таким, чтобы превышать сумму радиуса исследуемого участка и расстояние между потенциальными электродами, ü расстояние между потенциальным и токовым электродом должно превышать половину радиуса исследуемого участка, а это значит, что ü расстояние между токовыми электродами должно быть больше трех радиусов, ü ширина радиуса полосы токового электрода должна быть больше 0, 1 части
Конфигурация реоволны при постоянной времени 0, 7 с 0, 3 с 0, 1 с 0, 01 с
Влияние величины постоянной времени на форму реографической кривой
Модель реографа Научно-медицинской фирмы «МБН» предусматривает фиксированные частоты зондирования раздельно для реоэнцефалографии 100 к. Гц и для реовазографии 35 к. Гц, а также фиксированные значения постоянной времени: для первой она равна 0, 3 секунды, для второй — 1, 0 секунде и выше.
Методические основы Модель реализует мультиплексорные схемы, что позволило: 1. успешно перейти на синхронную многоканальную запись реограмм без взаимовлияния каналов из-за использования тока зондирования высокой частоты; 2. избавиться от части кабелей пациента, идущих от каждого канала реографической приставки; 3) уменьшить количество накладываемых электродов без уменьшения зон исследования; 4) обеспечить мониторинг качества контакта на границе электрод-кожа по цифрам базисного сопротивления синхронно по всем каналам в реальном времени.
Методические основы • диапазон измерения импеданса не менее 400 Ом; на выходе реограф должен иметь сигнал первой производной (дифференциальная реограмма) по каждому каналу; (для компьютерных систем— это условие не обязательно, т. к. первую и вторую производные, получают не аналоговым путем, а вычисляют с большей точностью математически); • межканальные влияния не должны превышать 10% (предпочтение должно отдаваться приборам, в которых все каналы работают на одной зондирующей частоте (временным мультиплексорным разделением каналов)); • амплитуда выходного сигнала по каждому из каналов должна быть достаточной, соответствующей коэффициенту усиления регистрирующей аппаратуры; • для органных реографических исследований и для РВГ не важна форма калибровочного сигнала и необязательно наличие тетраполярного режима зондирования; • наличие не менее четырех синхронно регистрируемых каналов, предпочтительнее пять для синхронной записи ЭКГ • эффективная ширина записи по каждому из каналов должна быть более 30 мм (предпочтительнее 50 мм и более) • постоянная времени по каждому из каналов должна быть 0, 3 с для РЭГ и 1 -3 с для других видов реографии; • скорость лентопротяжного механизма регистратора должна быть 25 или 50 мм/с (в компьютерных системах для временного масштабирования от 15 до 100 мм/с • частоту опроса при регистрации реограммы целесообразно использовать в пределах 80 -200 Гц).
Электроды l l l l Размер электродов, их расположение, способы фиксации, как факторы, влияющие на точность измерения параметров кровенаполнения В зависимости от вида органной реографии используются электроды различной формы, размеров. Для головы их форма круглая, диаметр 15 -30 мм, сложно разместить электроды более 30 мм в диаметре для печени и легких — прямоугольная от 40 до 100 мм, На грудной клетке при РПГ для охвата большей части легочной паренхимы задний электрод (ранее его называли пассивным) рекомендуют использовать большей площади. В случае массивного телосложения встречаются рекомендации использовать электроды еще большей площади, а у детей — меньшей для конечностей применяют ленточные электроды, шириной 5 -10 мм. размеры реографических электродов необязательны, но вполне целесообразны. качества наложения электродов — обеспечение надежного контакта с кожей. Использование специальных электропроводных паст вполне допустимо, но дрейф базисного сопротивления при их использовании более выражен, чем при использовании солевого раствора
основные законы гидродинамики
Анатомо-физиологические основы реографии n Функциональная классификация сердечно-сосудистой системы n n n n B. Folkow (1976 г. ) сердце, как насос, обеспечивающий продвижение крови; сосудистое ложе — крупные артериальные стволы - компрессионной камерой, сглаживающей пульсации и превращающей течение крови в равномерный кровоток; сосуды сопротивления или резистивные сосуды - прекапиллярную часть — мелкие артерии, артериолы, прекапиллярные сфинктеры); обменные сосуды или истинные капилляры, осуществляющие функцию перфузии емкостные сосуды — венозный отдел кровеносной системы; шунтовые сосуды; расположены, преимущественно в коже и выполняют в основном терморегулирующую функцию,
Структура реографической волны Анакрота - восходящая часть кривой: две части: быстрое и медленное наполнение Катакрота - нисходящая часть от вершины до начала следующей волны Вторая систолическая волна - поздняя систолическая волна инцизура Диастолическая волна, являющаяся по величине второй после основной волны, амплитуда ее больше выражена на периферических реограммах. после диастолической волны записываются одна-две или более небольших, постепенно затухающих дополнительных волночки
Амплитуда n на амплитуду и форму реограммы исследуемого участка влияют характер кровотока и состояние упруговязких свойств сосудистых стенок как на участках, расположенных выше, так и ниже места регистрации реограммы n Абсолютные значения амплитуды реограммы пропорциональны усредненному значению колебаний суммарной площади поперечного сечения совокупности артериальных сосудов в точках наложения электродов
Амплитуда n в фазу быстрого изгнания выбрасывается основная часть (до 80%) ударного выброса сердца n закон Пуазейля, согласно которому пропускная способность сосуда прямо пропорциональна четвертой степени его радиуса, а гидродинамическое сопротивление обратно пропорционально квадрату диаметра
Основные гемодинамические факторы, определяющие амплитуду реографической волны СО - ударный объем сердца Др — пульсовое артериальное давление W— периферическое сопротивление Z— импеданс исследуемого участка Adcp — среднединамическое артериальное давление С — длительность сердечного цикла Е — модуль упругости артериальных сосудов L — межэлектродное расстояние р — удельное электрическое сопротивление крови К — поправочный коэффициент для различных сосудистых областей
Изменение контура пульсограмм артериального давления по мере удаления от центра к периферии [Саrо C. G. et al, 1978] с удалением от места возникновения длина волны увеличивается
Физиологические механизмы формирования реограммы • систолическая волна - возникает в результате взаимовлияния региональной фракции сердечного выброса и реакции всего сосудистого русла на нагнетаемый объем крови • вторая систолическая волна Этот зубец — результат отражения клапанов аорты • диастолическая волна - отражение от дистальных отделов артериального русла • пресистолическая волна пульсации сокращений предсердий • инцизура с позиции механики можно рассматривать как случайный процесс, т. к. ее выраженность зависит оттого, как, когда и в какой степени проходящая и отраженная (а точнее отраженные) волны суммируются, но с позиции физиологии, поскольку эти «как» , «когда» и «в какой степени» зависят от морфофункционального состояния сосудистого русла (эластичности, тонуса и др. ) они закономерны, прогнозируемы и, следовательно, интерпретационно значимы
Природа поздней систолической волны 1 Повторение реограммой формы импульса кривой внутрижелудочкового давления в фазе редуцированного изгнания 2 Образование отраженной волны от артериолярно-прекапиллярной 3 Образование отраженной волны от бифуркации аорты. 4 Совокупное влияние всех перечисленных факторов
Инцизура На реограммах регистрируется обычно существенно позже конечной точки периода изгнания, который приходится на нисходящую часть систолической волны и более часто соответствует инцизуре на первой производной. инцизура является волновым периферическим аналогом окончания фазы изгнания левым желудочком, выраженность инцизуры, положение ее нижней точки над изолинией зависят от двух факторов: от скорости оттока крови из сосуда и упруго-вязких характеристик его стенок При этом скорость и степень уменьшения просвета центральных сосудов будут зависеть от вязкости их сосудистых стенок, с одной стороны, и от скорости перемещения крови на периферию, в дистальные отделы артериальной системы, с другой
Выраженность и амплитуда диастолической волны зависят от трех факторов: l волны отраженной от системы артериол и прекапилляров от кинетической энергии набегающей, движущейся антеградно пульсовой волны; l от уровня периферического сопротивления; l состояния стенок совокупности артериальных сосудов (их упруго-вязких свойств), в которых формируется и распространяется отраженная волна. l
Зависимость амплитуды реографической волны от соответствия состояния сосудистого русла и нагнетаемого объема крови гипотоничная нормальная гипертоничная Классические признаки функционального состояния артериального русла по данным реограммы
Для состояния вазодилатации характерными считаются следующие признаки • • высокая амплитуда кровенаполнения, короткий период наполнения, остроконечная вершина, низко опущенная (глубокая), отчетливая инцизура • высокие значения скоростей кровенаполнения
Для состояния вазоспазма характерными считаются следующие признаки • • низкая амплитуда кровенаполнения, удлиненный период наполнения, уплощенная или тупоконечная вершина, высокое нахождение, неотчетливо выраженной амплитуды инцизура, • невысокие значения скоростей кровенаполнения
Асимметрия кровенаполнения (в %) Существенной асимметрии Cs=Cd, кровенаполнения нет Cs>Cd или Cs<Cd = 7% и менее Небольшая асимметрия кровенаполнения Cs>Cd или Cs<Cd = 8% - 14% Умеренная асимметрия кровенаполнения Cs>Cd или Cs<Cd = 15% - 25% Значительная асимметрия кровенаполнения Cs>Cd или Cs<Cd = 26% и более Cs>N>Cd Коэффициент переднезаднего перераспределения (Кпзп) в норме равен 1, 4 -1, 6
Бассейн a. carotis Возраст Нижняя граница мягкой нормы 3 -5 Бассейн a. vertebralis Жесткая норма Верхняя граница мягкой нормы Нижняя граница мягкой нормы Жесткая норма Верхняя граница мягкой нормы 0, 14 0, 16 -0, 22 0, 26 0, 12 0, 13 -0 15 0, 17 6 -7 0, 14 0, 16 -0, 21 0, 24 0, 10 0, 12 -0, 14 0, 16 8 -10 0, 13 0, 15 -0, 19 0, 22 0, 09 0, 11 -0, 13 0, 15 11 -13 0, 15 -0, 18 0, 21 0, 09 0, 1 -0, 12 0, 14 14 -17 0, 13 0, 15 -0, 17 0, 20 0, 08 0, 1 -0, 12 0, 14 18 -35 0, 11 0, 14 -0, 16 0, 18 0, 07 009 -0, 105 0, 12 36 -50 0, 09 0, 11 -0, 14 0, 16 0, 08 -0, 10 0, 12 51 -60 0, 07 0, 09 -0, 12 0, 14 0, 06 0, 07 -0, 09 0, 11 61 и старше 0, 07 00, 8 -0, 12 0, 14 0, 06 0, 07 -0, 085 0, 11
Отведения • Наиболее часто применяются при реоэнцефалографии отведения фронто-мастоидальные (FM)- аа. cerebrales media • мастоидо-окципитальные (МО) - аа. vertebrales • окципито-цервикальные (ОС) - магистралей шейного отдела аа. vertebrales • Отведение FM включает с каждой стороны два электрода один — лобный (F), второй — мастоидальный (М) • Отведения МО включает с каждой стороны два электрода один — мастоидальный (М), второй — окципитальный (О) • При синхронной регистрации с мультиплексорным разделением каналов вместо близко расположенных правого и левого затылочных электродов (О), можно использовать один общий (ОО) затылочный электрод. • Отведение С 1 -С 6 (вариант ОС) включает два электрода один — верхнешейный, второй — нижнешейный.
Основные отведения, используемые в реоэнцефалографии (А, Б, В), каротидный (Г, Д, Ж) и вертебральный (Е, 3, И) сосудистые бассейны головного мозга.
Схема лобно-мастоидальных отведений с общим затылочным (ОО) и лобным (FF) электродом
Топография электродов при реоэнцефалографии Вертикальный ориентир. Лобные электроды размещаются по линии, проведенной вертикально вверх от центра зрачков так, чтобы она проходила через центр электрода. Горизонтальный ориентир. Уровень по высоте не всегда представляется описать достаточно из-за разной формы лба. В идеале это нижняя часть лобного бугра, так чтобы нижний край электрода (при его диаметре 2. 5 см) находился на 1 см выше надбровной дуги.
Мастоидальные электроды Топографические ориентиры мастоидального электрода располагая их над сосцевидным отростком, следует стремиться к тому чтобы центр их совпадал с самой выпуклой наружной частью отростка
Затылочные электроды Топографические ориентиры окципитальных электродов Общий затылочный электрод (ОО) накладывают по сагиттальной линии, так чтобы нижний край электрода находился над точкой максимального углубления подзатылочной ямки
Фиксация электродов при реоэнцефалографии Варианты наложения резиновых лент для фиксации электродов на голове
Шейные электроды Ú для регистрации кровенаполнения магистралей аа. vertebrales размещать верхнешейные электроды в проекции первого (C 1) и шестого (С 6) шейного позвонка и по обе стороны от остистых отростков. Ú При сравнении топографии О и С 1 оказалось, что их локализация различается в ширину диаметра электрода, т. е. если их накладывать одновременно, то они должны соприкасаться друг с другом. Из этого вытекает, что практически у О и С 1 одна и та же топография размещения. Поэтому нет необходимости выделять особую пару электродов С 1. Ú уровень С 7 - логично и удобно, т. к. топографически остистый отросток С 7 легко распознаваем, в отличие от С 6
Варианты наложения резиновых лент для фиксации шейных электродов
Реографическая семиотика Основные компоненты, необходимые при анализе реограммы первая систолическая волна (C 1), вторая систолическая волна (С 2), диастолическая волна (D), пресистолическая волна (Р), инцизура (I), дикротический зубец (d).
Расчет амплитуды где С - амплитуда кровенаполнения в адекватной размерности в соответствующей системе СИ, в данном случае (Ом); А (мм) - амплитуда реограммы в мм; К (мм) - амплитуда калибровочного сигнала в мм; 0, 1 Ом - калибровочный эталон
Определение начальной части реограммы по методу Савицкого Место отрыва касательной от начальной части реограммы и есть начальная точка отсчета кривой вертикальной линией показана начальная точка реограммы
Типы реограмм в зависимости от преобладающей амплитуды - систолический - систолодиастолический - пресистолический
ТИПЫ РЕОГРАММ в зависимости от тонуса артерий нормотонический (А), гипотонический (Б), гипертонический (В), дистонический вид сочетания гипотонической конфигурации и низкой амплитуды (Г, Д), дистонический - в виде неустойчивости сосудистого тонуса (Е).
Варианты n Признаки противоположного функционального состояния в соседствующих сосудистых бассейнах на реограммах явление также нередкое. n Это, прежде всего, относится к реоэнцефалограмме. Такое наблюдается при различных вариантах вегето-сосудистой дистонии, мигренях, у пациентов с последствиями черепномозговой травмы и др.
Постуральная проба l При оценке проб с поворотами головы следует констатировать только существенное падение амплитуды в бассейне позвоночных артерий. Во всяком случае, не менее чем на 30% от исходной. l повороты головы также могут существенно влиять на кровенаполнение и в отведениях FM
Нитроглицериновая проба ü Доступность ü Быстрое и кратковременное действие ü Выраженное дилатирующее действие ü Возможность дозирования препарата и количественной оценки его действия
система анализа реографических кривых по методике Ю. Т. Пушкаря (1968)
Амплитудные показатели n n n Амплитуда систолической волны (С) соответствует максимуму систолической волны от нулевой линии, отражает уровень кровенаполнения сосудов исследуемого региона. Косвенно она указывает на функциональное состояние сосудов: при повышении тонуса снижается, при снижении — увеличивается. Примечание: Возможна низкая амплитуда систолического кровенаполнения при низком тонусе при дефиците, а также при чрезмерном избытке регионарной фракции сердечного выброса. Амплитуду систолической волны выбирают по максимуму на протяжении систолы сердечного цикла. Чаще – первая, нередко — вторая систолическая волна.
Амплитудные показатели l l l Амплитуда первой систолической волны С 1 Амплитуда второй систолической волны С 2 растет относительно первой при повышении тонуса артериального русла и уменьшается при снижении его.
Амплитудные показатели l Амплитуда инцизуры (I) l уровень ригидности артериальной стенки, l l адекватность объема регионарной фракции сердечного выброса и просвета артерий. При высокой степени эластичности артерий, при явлениях низкого тонуса инцизура глубокая, амплитуда ее низкая.
Амплитудные показатели l l Амплитуда диастолической волны (D) преимущественно волна отражения от мелких артерий и артериол функционально через венулярно-артериолярный рефлекс, косвенно зависит от состояния венозного оттока. По мере потери эластических свойств артериального русла амплитуда диастолической волны растет за счет наложения волн отражения более центральных отделов артерий.
Временные показатели (сек) α 0 (Е 0) - время распространения пульсовой волны (от зубца Q на ЭКГ до начала реографической кривой) измеряется при синхронной регистрации ЭКГ α 1 - период быстрого наполнения (от начала реограммы до максимального пика первой производной), α 2 - период медленного наполнения (от максимального пика первой производной до вершины основной реограммы), α 1+α 2 - период максимального наполнения, α 3 - период полного наполнения (от начала РГ до дикротического зубца соответствует периоду изгнания сердца), α 4 - период редуцированного наполнения (изгнания) (от вершины РГ до дикротического зубца
Измерение временных интервалов и расчет скоростных показателей
Измерение временных интервалов и расчет скоростных показателей по основной реограмме Период быстрого - α 1 и медленного - α 2 наполнения, Максимальная скорость быстрого (V б. н. ) Средняя скорость периода медленного (V ср. ме) наполнения, Н и h противолежащий катет (в мм) соответствующего угла, 0, 1 с - прилежащий катет, К - калибровочный сигнал (в мм).
Временные показатели Ú Время распространения пульсовой волны (α 0) Ú чем выше ригидность артериальной системы, тем короче Ú Ú Ú Ú период пробегания пульсовой волны. из-за разных антропометрических данных плохо нормируется. показатель имеет смысл при динамическом наблюдении за пациентом. Продолжительность периода быстрого наполнения (α 1), зависит от тонуса артерий распределения, от объема регионарной фракции сердечного выброса. Чем выше тонус артерий, тем уже их просвет. при более или менее постоянном значении систолического объема.
Временные показатели o Формирование периода медленного наполнения (α 2) o тонус средних и мелких артерий. o роль тонуса артерий, по сравнению с ролью объема систолического прироста еще более существенна. o Период максимального наполнения (α 1+2) o сумма периодов быстрого и медленного наполнения. o от начала пульсовой волны до максимальной амплитуды систолической волны. o После выделения периодов быстрого и медленного наполнения в самостоятельные показатели диагностическая роль этого периода уменьшилась.
Временные показатели Ú Период полного наполнения (α 3) Ú от начала реограммы до дикротического зубца и соответствует Ú Ú Ú периоду изгнания сердца, является суммой трех периодов: быстрого, медленного и редуцированного наполнения. Используется в реопульмонографии при хронометрическом анализе для оценки сократительной функции миокарда правых отделов сердца. Ú Период редуцированного наполнения или изгнания (α 4) измеряется от вершины РПГ до дикротического зубца. длительность зависит от продолжительности периодов быстрого и медленного наполнения величина случайная и имеет невысокую диагностическую ценность, роль значительно возрастает при реографической оценке степени гипертензии малого круга кровообращения в комплексе с другими показателями.
Скоростные показатели (в Ом/с) Максимальная скорость периода быстрого наполнения (V 6), средняя скорость периода медленного наполнения (Vм) — основные показатели, используемые для оценки тонуса крупных и мелких артерий соответственно. Увеличение значений скоростных показателей свидетельствует о снижении тонуса, уменьшение их — о повышении. Средняя нормированная скорость периода медленного наполнения (Vм. н. ) относительно новый показатель. Его роль — компенсировать некоторое несовершенство показателя (Vм) в оценке тонуса мелких артерий, которая отмечается при начальных признаках гипертонуса этого артериального уровня, когда растет отношение С 2/С 1. а значения Vм еще не меняются.
Ускорения (в Ом/с ) u u u Аб - максимальный пик прироста скорости в период быстрого наполнения, Ам - максимальный пик падения скорости в период медленного наполнения Показатели ускорения (А 1 и А 2) также являются новыми в реографии Возможность их вычисления представилась только благодаря использованию компьютерной техники Нормативная база еще не отработана Первый опыт их применения свидетельствует о перспективности использования этих показателей, наряду со скоростными, в оценке тонуса артерий разного уровня
Относительные амплитудные показатели • Межамплитудный показатель инцизуры (MKi) (MKi=l/C) используют для оценки эластичности артериального русла, имеет вспомогательное значение • Межамплитудный показатель диастолической волны (MKd) (MKd = D/C) косвенно свидетельствует о состоянии венозного оттока • Межамплитудный показатель систолической волны (МКс) (MKc=C 2/C 1) • позволяет обнаружить начальные признаки повышения тонуса мелких артерий • Значения 0, 8 -1, 0 отражают незначительное повышение тонуса мелких артерий, >1, 0 — существенное • удобен при визуальной оценке реограммы в связи с наглядностью • При автоматизированном анализе реограмм его роль не столь существенна, т к оценка тонуса артерий осуществляется в основном по скоростным показателям
Относительные временные показатели l l l l Кб% - коэффициент периода быстрого наполнения (Е 1/Е х 100%), Кме% - коэффициент периода медленного наполнения (Е 2/Е 3 х 100%), Кмакс% - коэффициент периода максимального наполнения (Е 1+2/Е 3 х 100%) Кб%, Кме%, Кмакс% — коэффициенты периодов быстрого, медленного и максимального наполнения используются при анализе РПГ, представляют собой выраженное в процентах отношение внутренних периодов наполнения ко всему периоду изгнания Величины этих коэффициентов довольно стабильны и не зависят от колебаний частоты сердечных сокращений и возраста в пределах детской возрастной группы. У взрослого контингента эти показатели до настоящего времени не использовались Интерпретация — оценка тонуса артерий различного уровня, особенно при аритмии, тахикардии или при критических состояниях, когда реограмма теряет известные очертания и интерпретация ее классическими методами затруднена или невозможна.
Сравнительные показатели n КА - коэффициент асимметрии (min/max x 100%), n Кп/з - коэффициент переднезаднего соотношения (Cfm/Cmo), n Пп/п - показатель пространственного перераспределения (указывается направление при векторном сложении амплитуд кровенаполнения на реоэнцефалограмме). n Коэффициент асимметрии (КА) применяется в РЭГ и РВГ, предназначен для количественной оценки различного уровня кровенаполнения симметричных сосудистых бассейнов n При ручном анализе для сравнения амплитуд кровенаполнения, n при автоматизированном — для оценки скоростных и относительных показателей n При сравнении амплитуды кровенаполнения существенной асимметрией признается КА более 20%
Сравнительные показатели n n n Коэффициент переднезаднего соотношения (Кп/з) амплитуд систолической волны в отведениях FM и МО одного полушария применяется редко Его использование позволяет оценить переднезаднее перераспределение кровотока В норме этот коэффициент колеблется в пределах от 1, 2 до 1, 6 трактовка этого показателя неодинакова при высоком и низком уровне кровенаполнения сосудов головного мозга. При нормальных и высоких значениях кровенаполнения в бассейне сонных артерий коэффициент переднезаднего перераспределения ниже 1, 2 свидетельствует об интенсификации кровообращения в бассейне позвоночных артерий. При низком уровне кровенаполнения выравнивание Кп/з указывает на дефицит кровотока в бассейне a. carotis. Показатель пространственного перераспределения (Пп/п) количественного выражения не имеет Словесно оценивается при векторном сложении амплитуд кровенаполнения на реоэнцефалограмме - суммарная оценка КА и Кп/з
Производные показатели l l l l l IT 1 - показатель тонуса крупных артерий: IТ 1 = м[αб х мг 1/20 х С х м 2 -1/2 Уб. м. х м 1], IТ 2 - показатель тонуса мелких артерий: IТ 2=м[α ме х мг 1/20 х. С х м 2 - 1/2 Уср. ме х м 3], где αб- период быстрого наполнения, α ср. ме- период медленного наполнения, С - амплитуда систолической волны, V 6. м. - максимальная скорость периода быстрого наполнения, V ср. ме - средняя скорость периода быстрого наполнения, м, м 1, м 2, м 3 коэффициенты пропорциональности. Та 1 - показатель адекватности тонуса крупных артерий (показатель Тальписа 1) - отношение максимальной скорости периода быстрого наполнения и амплитуды кровенаполнения (V 6/C). Та 2 - показатель адекватности тонуса мелких артерий (показатель Тальписа 2) - отношение средней скорости периода медленного наполнения и амплитуды кровенаполнения (Ум/С). Показатели тонуса крупных IT 1 и мелких IТ 2 артерий, являются производными амплитудных, скоростных и временных показателей, их использование связано с попыткой устранить противоречие между амплитудными, скоростными и временными показателями, в большинстве случаев они изменяются однонаправлено
Показатели тонического состояния сосудистой стенки • показатели IT 1 и IТ 2 реагируют на объем фракции сердечного выброса и продолжительность реализации его в соответствующем сосудистом бассейне • Следовательно информируют об адекватности тонуса артерий и систолического объема крови [Иванов Л. Б. , 1976] • Показатели адекватности тонуса крупных и мелких артерий (Та 1 и Та 2) по существу выполняют ту же роль, что и IT и являются более удачным вариантом, реализующим ту же идею, но только для реопульмонографии Наиболее ценным в этих показателях является то, что они в норме являются константами, которые не зависят от возраста В норме Ta 1 на РПГ независимо от возраста колеблется в пределах 11, 2 -11, 5, а Та 2 — в пределах 4, 0 -4, 1.
Динамические показатели Коэффициенты вариации амплитуд реографической волны могут быть реализованы только в системах автоматизированного анализа реограмм В реальной повседневной практике они пока не используются, но перспективность их очевидна для оценки состояния вегетативной регуляции сосудистой системы органа. Динамические показатели Квар С 1 - коэффициент вариации амплитуды первой систолической волны, Квар С 2 - коэффициент вариации амплитуды второй систолической волны, Квар I - коэффициент вариации амплитуды инцизуры волны, Квар D - коэффициент вариации амплитуды диастолической волны. Расчетные показатели (в размерности прямого измерения) ВЧД - расчетная величина внутричерепного давления.
Максимальная скорость периода быстрого наполнения (Vб. н. в Ом/с) Тонус артерий распределения Бассейн a. carotis Возраст Нижняя граница мягкой нормы Жесткая норма 3 -5 1. 5 6 -7 Бассейн a. vertebralis граница мягкой нормы Нижняя граница мягкой нормы Жесткая норма Верхняя граница мягкой нормы 1. 7 -2. 4 2. 7 0. 8 1. 0 -7. 0 9. 0 1. 5 1. 7 -2. 2 2. 6 0. 8 1. 0 -6. 0 8 -10 1. 3 1. 6 -2. 1 2. 4 0. 8 1. 0 -5. 0 7. 0 11 -13 1. 5 -2. 0 2. 3 0. 7 0. 9 -4. 0 6. 0 14 -17 1. 2 1. 4 -1. 9 2. 2 0. 7 0. 9 -4. 0 6. 0 18 -35 1. 1 1. 3 -1. 8 2. 1 0. 7 0. 9 -3. 0 5. 0 36 -50 0. 9 1. 0 -1. 7 2. 0 0. 6 0. 8 -2. 0 4. 0 51 -60 0. 9 1. 0 -1. 4 1. 7 0. 5 0. 7 -1. 2 1. 4 61 и старше 0. 8 0. 9 -1. 2 1. 5 0. 7 -1. 0 1. 3 Верхняя
Средняя скорость периода медленного наполнения (Vмн в Ом/с) Тонус артерий сопротивления Бассейн a. carotis Возраст Бассейн a. vertebralis Нижняя граница мягкой нормы Жесткая норма Верхняя граница мягкой нормы 3 -5 1. 0 1. 2 -1. 65 1. 9 0. 3 0. 45 -0. 9 1. 1 6 -7 1. 0 1. 2 -1. 6 1. 8 0. 3 0. 45 -0. 8 1. 0 8 -10 0. 9 1. 1 -1. 5 1. 8 0. 25 0. 4 -0. 7 0. 9 11 -13 0. 8 1. 0 -1. 5 1. 8 0. 25 0. 3 -0. 7 0. 9 14 -17 0. 8 1. 0 -1. 4 1. 7 0. 25 0. 3 -0. 6 0. 9 18 -35 0. 6 0. 7 -1. 1 1. 4 0. 2 0. 3 -0. 55 0. 8 36 -50 0. 5 0. 6 -1. 1 1. 3 0. 25 -0. 5 0. 7 51 -60 0. 4 0. 6 -1. 1 1. 3 0. 25 -0. 6 0. 7 61 и старше 0. 4 0. 5 -1. 0 1. 2 0. 15 0. 2 -0. 45 0. 6
Адекватность тонуса артерий головного мозга Бассейн a. carotis Артерии распределения (ITi) сопротивления (ITi) Артерии распределения (ITi) сопротивления 3 -5 15 -25 6 -7 15 -25 15 -30 8 -10 15 -30 15 -35 11 -13 15 -30 15 -35 14 -17 15 -35 20 -40 18 -35 20 -40 20 -45 36 -50 20 -40 20 -50 51 -60 20 -45 25 -55 61 и старше 25 -45 30 -65 20 -45 30 -65 Возраст Артерии Бассейн a. vertebralis Артерии (ITi)
Состояние венозного оттока (MKd) Пределы колебаний межамплитудного коэффициента в норме (для всех возрастных групп) FMs и d = 0, 45 -0, 65, MOs и d = 0, 45 -0, 67 Рекомендуемые формулировки при формировании заключения в зависимости от значения MKd Признаков затруднения венозного оттока нет (норма при постоянной времени) – 0, 3 MKs fm=MKd fm=0, 45 -0, 65, MKs mo=MKd mo=0, 45 -0, 67 Небольшое затруднение венозного оттока — 0, 66 -0, 7 Небольшое затруднение венозного оттока (по дефицитному типу) — 0, 4 -0, 44 Затруднение венозного оттока — 0, 71 и >0, 71 Затруднение венозного оттока (по дефицитному типу) — 0, 39 и <0, 39 Показатели MKd несут косвенную информацию о состоянии венозного оттока Диагностическая ценность этого показателя с возрастом снижается В старшей возрастной группе при наличии выраженных склеротических изменений его использование с целью выявления нарушений кровотока на уровне венозного отдела сосудистой системы вообще нецелесообразно
Заключение по реографическому исследованию n n n n n описательную часть, резюме или собственно заключение, сравнительное заключение (если исследование повторное), рекомендательную часть (при необходимости). Описательная часть заключения включает характеристику: уровня кровенаполнения, оценку тонуса на уровне артерий распределения, артерий сопротивления, состояния венозного оттока, уровня внутричерепной гипертензии (при компьютерном анализе РЭГ).
Резюме В систематизированном виде эти представлены следующим образом нарушения могут быть 1 Первичные расстройства кровообращения органа или системы, являющиеся ведущим фактором в развитии и проявлении заболевания. 2 Вторичные расстройства кровообращения, возникшие в результате прогредиентного развития первичного заболевания и оказывающие отягощающее влияние на дальнейшее его течение 3 Сопутствующие расстройства кровообращения, возникновение которых не обусловлено основным заболеванием, но существенно оказывающее влияние на его течение первичные расстройства кровообращения органа являются узловым механизмом заболевания и терапия будет направлена исключительно на это звено
Скачать презентацию Биофизические основы реографии Определение РЕОГРАФИЯ это
10 ММБИ - Импедансометрические методы 89.ppt