Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЖИДКОСТНЫХ СЕКТОРОВ ОРГАНИЗМА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЖИДКОСТНЫХ СЕКТОРОВ ОРГАНИЗМА

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЖИДКОСТНЫХ СЕКТОРОВ ОРГАНИЗМА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области медицины, в частности к функциональным методам исследования, и может быть использовано при диагностике и динамическом наблюдении за состоянием тяжелобольных и оперированных пациентов, а также для изучения влияния на жидкостные пространства организма новых инфузионно-трансфузионных растворов, применяемых в клинике неотложных состояний. Поставленная задача решается тем, что к телу пациентов прикладывают электроды и пропускают через него зондирующие токи низкой и высокой частоты, измеряют импедансы тела на этих частотах и по полученным значениям импедансов определяют объемы жидкостных секторов организма. Новым является то, что электроды попарно соединяют между собой и накладывают на кожу верхних и нижних конечностей пациента, измеряют первый импеданс при пропускании через тело зондирующего тока частотой 20 - 40 кГц и второй импеданс - при пропускании зондирующего тока частотой 400 - 800 кГц, по первому импедансу определяют объем внеклеточной жидкости, а по второму - объем внутриклеточной жидкости, сумма обоих объемов позволяет установить объем общей жидкости организма. Изобретение позволяет создать точный и достоверный неинвазивный способ определения объемов жидкостных секторов независимо от глубины нарушения водного гомеостаза организма. 5 табл., 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2093069
Класс(ы) патента: A61B5/05
Номер заявки: 5013462/14
Дата подачи заявки: 18.11.1991
Дата публикации: 20.10.1997
Заявитель(и): Волков Юрий Николаевич; Покровский Валерий Григорьевич; Николаева Инна Петровна; Семенов Владимир Николаевич; Курапеев Илья Семенович
Автор(ы): Волков Юрий Николаевич; Покровский Валерий Григорьевич; Николаева Инна Петровна; Семенов Владимир Николаевич; Курапеев Илья Семенович
Патентообладатель(и): Волков Юрий Николаевич; Покровский Валерий Григорьевич; Николаева Инна Петровна; Семенов Владимир Николаевич; Курапеев Илья Семенович
Описание изобретения: Изобретение относится к области медицины, в частности к функциональным методам исследования, патологической физиологии и реаниматологии. Оно может быть использовано для диагностики нарушений жидкостных секторов организма, при массовых обследованиях больших контингентов людей с целью раннего выявления скрытых симптомов кровообращения, при обследовании и диагностическом наблюдении лиц, работающих в условиях, способствующих перегреванию организма (жаркий климат, горячие цеха и т.п.), при диагностике и динамическом наблюдении за состоянием тяжелобольных и оперированных пациентов, а также для изучения влияния на жидкостные пространства организма новых инфузионно-трансфузионных сред, применяемых в клинике неотложных состояний.
Общая жидкость тела (ОЖ), составляющая около 60% его массы, включает в себя внутриклеточную жидкость (ВКЖ) и внеклеточную жидкость (ВНЖ). Между этими секторами существует стойкое динамическое равновесие, нарушение которого рассматривают как проявление существенного нарушения механизмов компенсации.
Известные и наиболее распространенные методы измерения объемов жидкостных секторов организма основаны на применении разведения различных (в том числе радиоактивных) индикаторов. Поэтому нормативы этих объемов отличаются друг от друга в зависимости от способности индикатора проникать из сосудистого русла в интерстициальное и внутриклеточное пространства. Например, значения нормального объема внеклеточной жидкости, полученные с использованием в качестве индикаторов Na-тиосульфата и маннита составляют 17,7% массы тела, тогда как применение Na24-бромида 31,9% [1, 2, 5, 6, 8, 10, 11]
Известные способы расчета должных (эталонных) значений жидкостных секторов организма, как правило, основаны на процентном содержании воды по отношению к массе тела. Считают, что при нормальном росто-весовом показателе ОЖ составляет 60% массы тела. У тучных людей относительное содержание ОЖ уменьшается, а у истощенных увеличивается. Поэтому расчет должных значений жидкостных секторов по массе тела может быть лишь ориентировочным, так как учесть весовые соотношения обследуемых пациентов очень трудно.
Полагают, что ВНЖ составляет 20% массы тела, а ВКЖ 40% причем эти соотношения сохраняются внутри жидкостных секторов независимо от количества ОЖ [6, 7] Однако применение индикаторов с различной скоростью разведения для определения жидкостных секторов приводит к искусственному изменению соотношений. По данным В.А.Линькова [8] ОЖ, определенная с использованием натриевой воды, составила 57,0 ±0,1% массы тела, а ВНЖ, измеренная с применением NaCl36, оказалась равной 22,0 ±0,6% массы тела. По отдельности эти величины укладываются в диапазон должных значений, но их соотношение не соответствует общепринятому 1:3, а составляет 1:2,5. Это подтверждает недостаточную точность результатов, полученных с помощью индикаторных методов.
Кроме того, все индикаторные методы являются инвазивными, и результаты исследований могут быть получены лишь в течение суток. Методы разведения обладают сравнительно низкой точностью и разрешающей способностью, особенно у больных с нарушением микроциркуляции [10] Они непригодны для частого применения у здоровых лиц, использования в режиме динамического оперативного врачебного контроля, в условиях скорой помощи и в полевых условиях. Эти методы очень трудоемки и требуют дорогостоящей аппаратуры.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения объемов жидкостных секторов организма, разработанный A.Thomasset [13, 14] A.Thomasset предложил электрофизический метод определения этих объемов, основанный на измерении общего импеданса на двух частотах 1 и 100 кГц или 5 и 1000 кГц. Электропроводимость живых тканей определяется их водными средами с растворенными с них электролитами. Установлено, что переменный ток частотой менее 40 кГц, проходя через живую ткань, распространяется преимущественно по внеклеточному пространству, т.к. сопротивление клеточных мембран на этих частотах значительно больше, чем сопротивление ВНЖ. На частотах более 200 кГц ток проходит как через ВНЖ, так и через клетки, т.к. на этих частотах сопротивление клеточных мембран уже не препятствует прохождению тока через клетки. В первом случае электрическое сопротивление определяется сопротивлением ВНЖ, во-втором сопротивлением ОЖ.
Существо способа сводится к следующему. Пациенту подкожно (инвазивно)в тыльную часть кисти и стопы диагонально расположенных конечностей вводят электроды, представляющие собой стальные инъекционные иглы диаметром 0,1 мм и длиной 20 мм. Электроды устанавливают вне сосудов параллельно осям выбранных конечностей. Измеряют импеданс на низких частотах 1 или 5 кГц, затем на высоких частотах 100 или 1000 кГц (амплитуда зондирующего тока составляет до 10 мА) и по специальным эмпирическим формулам на основе измеренных импедансов и с учетом роста пациента, окружности запястья, общей концентрации электролитов в сыворотке крови пациента рассчитывают объемы ВНЖ и ОЖ. При этом между полученными объемами и измеренными импедансами существует обратно пропорциональная зависимость.
По данным A.THomasset, средний объем ВНЖ в контрольной группе составил 20,39 ±4,58 л, а ОЖ 38,45 ±8,48 л. Видно, что отношение 1:3 здесь также не соблюдается, что связано с использованием радионуклидных методов разведения в качестве эталонных при выработке эмпирических формул.
Как показала клиническая практика авторов, определение ОЖ, ВНЖ и ВЖК в условиях реанимации у кардиохирургических больных и у пациентов с тяжелой травмой и кровопотерей, основанное на использовании формул A.Thomasset, где имеет место обратно пропорциональная зависимость от значений измеренных импедансов, не является достаточно точным. Особенно это относится к определению ОЖ, ибо на высоких частотах (400 1000 кГц) у ряда больных наблюдается резкое снижение импеданса, приводящее при расчетах к значительному завышению объемов общей жидкости, достигающему 90-100% массы тела, что абсолютно не соответствует действительности. Такое же явление наблюдается и на частотах 5-40 кГц, хотя и менее выраженное.
Появление низкого импеданса, по-видимому, связано со структурными изменениями интерстициального геля, внутриклеточного гомеостаза, накоплением избыточного количества натрия, что ведет к резкому нарушению соотношения между жидкостными секторами организма и соответственно необычно выраженному снижению импеданса тела. Эти факты привели нас к выводу, что использовать метод Thomasset на больных с глубокими нарушениями водного баланса нельзя из-за недостоверности результатов. Одна из причин этого состоит в том, что используемые эмпирические формулы, полученные на основании корреляционной зависимости между объемами жидкостей, найденных с помощью методов разведения радиоактивных индикаторов, и измеренным импедансом, были получены на здоровых пациентах с нормальными объемами жидких секторов и использовались для расчета объемов у больных, у которых эти объемы нарушены и для которых корреляционные зависимости могут быть другими.
Кроме того, метод Thomasset является инвазивным, что резко ограничивает спектр его возможного применения, т.к. инвазивные методы не могут быть использованы при массовых обследованиях, при исследовании в практике физиологии труда, у детей и т.д. Применение инвазивных методов обследования особенно нежелательно вследствие существующей в настоящее время угрозы СПИДа.
Задача авторов состояла в том, чтобы создать точный и достоверный инвазивный способ определения объемов жидкостных секторов независимо от глубины нарушения водного гомеостаза организма.
Поставленная задача решается тем, что к телу пациента прикладывают электроды и пропускают через него зондирующие токи низкой и высокой частоты, измеряют импедансы тела на этих частотах и по полученным значениям импедансов определяют объемы жидкостных секторов организма. Новым в способе является то, что электроды попарно соединяют между собой и накладывают на кожу верхних и нижних конечностей пациента, измеряют первый импеданс при пропускании через тело зондирующего тока с частотой 20 40 кГц и второй импеданс при пропускании зондирующего тока частотой 400 800 кГц, по первому импедансу определяют объем внеклеточной жидкости (ВНЖ) по формуле,
V2= ρ2˙l2˙(1/z1- 1/z01)˙10-3+V02 (1)
где ρ2 численно равно удельному сопротивлению плазмы крови пациента;
l рост пациента (см);
z1 измеренный импеданс тела пациента на низкой частоте 20 40 кГц (Ом);
z01 должный импеданс тела пациента на той же низкой частоте 20 - 40 кГц (Ом), рассчитываемый по формуле,
z01 0,0921·12/V02 (2)
где v02 должный объем внеклеточной жидкости (л)
для мужчин V02 2,4 · V01, (3)
где V01 должный объем циркулирующий крови (л):
V01 0,236 · 10,725 · P0,425 1,229, (4)
где P вес тела (кг);
для женщин V02 2,6 · V01 (5)
где V01 0,0248 · 10,725 · P0,425 1,954, (6)
по второму импедансу определяют объем внутриклеточной жидкости (ВКЖ) по формуле:

где z2 измеренный импеданс тела пациента на высокой частоте 400 800 кГц (Ом);
z02 должный импеданс тела пациента на той же высокой частоте 400 800 кГц (Ом), рассчитываемый по формуле:
z02 0,197·12/V0, (8)
где V0 должный объем жидкости (л):
V0 3 · V02 (9)
V03 должный объем внутриклеточной жидкости (л):
V03 V0 V02, (10)
Объем общей жидкости в организме определяют по формуле:
V V2 + V3 (11).
В отличие от Thomasset, который использовал двухэлектродную технику, авторы применили более точный и стабильный четырехэлектродный метод, когда токовые и измерительные электроды разделены между собой. При предложенном способе токовые и измерительные электроды, наложенные на верхние и нижние конечности, электрически попарно соединены и представляют как бы один электрод, разнесенный на обе руки и ноги. Токовые электроды располагаются дистально, а измерительные проксимально.
Преимуществом по сравнению с прототипом являются: неинвазивность; более точное измерение импеданса в отличие от прототипа, где электроды присоединяются только к одной руке и одной ноге, что исключает из измерений оставшиеся руку и ногу.
При пропускании переменного тока через тело человека с помощью электродов, накладываемых на поверхность кожи, ток проходит через кожу и далее идет по различным токопроводящим участкам тела, обладающим различным удельным сопротивлением и различным эффективным электропроводящим объемом кровь, межклеточная жидкость, клетки. На основании этого авторы представили тело человека, импеданс которого измеряется, в виде эквивалентности электрической схемы, состоящей из импеданса кожи, импеданса клеточной мембраны и электрических сопротивлений жидкости тела, находящихся в трех различных секторах кровеносные сосуды, интерстиции и внутриклеточный сектор (фиг. 1,а).
Как видно из фиг. 1, а, общий импеданс тела пациента складывается из импеданса кожи, представляющего собой параллельно соединенные емкость C5 и омическое сопротивление r5, и последовательно соединенных с ним трех параллельных между собой участков цепи, один из которых представляет собой импеданс клетки, состоящий из последовательно соединенного импеданса клеточной мембраны (емкость C4 и омическое сопротивление r4) и омического сопротивления внутриклеточной жидкости r3. Вторая ветвь представляет собой омическое сопротивление межклеточной жидкости r2. Третья ветвь состоит из омического сопротивления внутрисосудистого русла r1.
Как видно на фиг. 1,а, измеряемый импеданс (точнее модуль импеданса) тела зависит от омических и емкостных сопротивлений электропроводящих участков тела.
При снятии зависимости модуля импеданса модели и тела от частоты установлено, что на частотах 20-40 кГц и 400-800 кГц модуль импеданса наименее всего зависит от частоты тока, т.е. на этих частотах сопротивление носит преимущественно омический характер. Анализ наших результатов и данных литературы свидетельствует о том, что на низких частотах близко к нулю емкостное сопротивление кожи, а на высоких емкостное сопротивление клеточных мембран. Таким образом, в выбранных диапазонах частот измеряемый модуль импеданса тела определяется в основном омическим сопротивлением жидкостных секторов организма. В соответствие с этим на фиг. 1,б представлена эквивалентная схема тела пациента при измерении на низких частотах зондирующего тока, на фиг. 1, в эквивалентная схема тела пациента при измерении на высоких частотах зондирующего тока.
По предложенному способу по импедансу, измеренному при пропускании зондирующего тока низкой частоты 20-40 кГц, по приведенным выше зависимостям, определяют объем внеклеточной жидкости, а по импедансу, измеренному при пропускании зондирующего тока высокой частоты 400-800 кГц, объем внутриклеточной жидкости. По прототипу по методу Thomasset по величине измеренного импеданса на высокой частоте определяют объем ОЖ, тогда как предлагаемый способ дает возможность определить объем внутриклеточной жидкости, для чего необходимо знать как низкий, так и высокий импеданс, что значительно повышает точность определения жидкостных секторов организма вследствие учета соотношения импедансов на обеих частотах. Общий импеданс тела на низких и высоких частотах мы рассчитывали, используя эквивалентные схемы 1,б и 1,в. Вычисление сопротивления (r) жидкостных секторов основано на предположении, что жидкость в этих секторах обладает некоторым средним эффективным значением поперечного сечения S, удельным электрическим сопротивлением ρ и длиной l. Тогда r r · l/S, или r = ρ˙l2/V где V - объем жидкости. Вычисление должных импедансов на низких и высоких частотах проводили соответственно по формулам:
z1 0,072·l2/V1 и z2 0,197·l2/V2,
которые были получены на здоровых людях на основании корреляционной зависимости между измеренными значениями импеданса и величиной отношения 12/V, где V в первом случае должный объем внеклеточной жидкости, а во-втором должный объем общей жидкости. Точность предлагаемого способа повышается по сравнению с прототипом за счет того, что наши формулы учитывают изменение удельных электрических сопротивлений жидкостных сред, которые зависят от температуры, концентрации ионов (в основном, хлоридов натрия и калия), концентрации белков, а для крови еще концентрации форменных элементов (в основном эритроцитов). Удельные сопротивления вычисляются по следующей формуле, полученной на основании экспериментальных данных:

где Na, K концентрация натрия и калия в сыворотке крови, c - концентрация белка, H гематокрит, t температура.
По предложенному способу должные величины объемов жидкостных сред организма определяли (в отличие от общепринятых способов, основанных на учете процентного отношения к массе тела человека), исходя из физиологического соотношения ВНЖ, ВКЖ и ОЖ у нормальных субъектов как 1:2:3 соответственно. Должное значение ВНЖ определяли по формулам или таблицам, приведенным в [9] где для расчета должных значений объема циркулирующей крови (ОЦК) у мужчин и женщин учитываются росто-весовые соотношения.
Для мужчин: V022,4·V01, для женщин: V02 2,6·V01, где V01 должное значение ОЦК, найденное по формулам или таблицам (2), 2,4 и 2,6 эмпирические коэффициенты, предложенные S. Albert. По предложенной методике рассчитали должные значения ВНЖ, ВКЖ и ОЖ у 41 условно здорового человека. Из них 25 человек вошли в группу нормостеников, 11 человек составили группу гиперстеников и 5 человек оказались гипостениками. У всех обследованных был измерен импеданс на частотах 30 и 500 кГц, а затем были рассчитаны эмпирические коэффициенты КВНЖ и КОЖ для вычисления объемов внеклеточной, внутриклеточной и общей жидкости (табл. 1). Достоверных отличий по критерию Стьюдента между различными конституциональными группами не было найдено. Таким образом, предложенный метод расчета должных значений уменьшает ошибку, связанную с расчетами должных значений жидкостных секторов у людей с избыточным или недостаточным весом по отношению к их росту. Отклонения значений жидкостных секторов у здоровых людей будут связаны с особенностями их образа жизни и вредных привычек. Величина изменений объемов жидкостных секторов у различных категорий больных имеет свои границы, ниже или выше которых, как правило, организм становится нежизнеспособным. Так, например, увеличение ВНЖ и ВКЖ свыше 30% свидетельствует о структурной дезорганизации пространств [3] Уменьшение объема ВКЖ ниже 30% приводит к смерти [8] Таким образом, предложенный способ позволяет определять достаточно точно неинвазивным методом объемы жидкостных секторов организма при любых нарушениях водно-электролитного гомеостаза.
Постоянство объема, распределения и осмолярность жидкостей тела являются важнейшими гомеостатическими константами. Операционная травма, наркоз, обычные нарушения циркуляторного гомеостаза ведут к гипоксическому повреждению сосудистых стенок и клеточных мембран, нарушению энергетики клеток и изменению транспорта ионов через клеточную мембрану, что приводит к изменению тоничности клеточной жидкости по сравнению с внеклеточной. В такой ситуации начинают терять или поглощать воду, что приводит к изменению клеточного пространства и возникает транссекторальное перераспределение жидкости. Поэтому при этих обстоятельствах для дальнейшей целенаправленной терапии и подбора качественного состава инфузионных сред, который основан на достоверном знании объемов жидкостных секторов, становится особенно важным точное определение объема каждого жидкостного сектора организма больного.
Приведем примеры, подтверждающие осуществимость и возможности заявляемого способа.
Пример осуществления способа. Для осуществления способа определения объемов жидкостных секторов организма используют схему наложения электродов, приведенную на фиг. 2. Обследуемого 1 укладывают на кровать лежа. Попарно соединенные между собой электроды 2 накладывают на нижние трети валярных поверхностей предплечий и попарно соединенные электроды 3 на внутренние поверхности голеней так, чтобы токовые электроды располагались дистально. С помощью проводов 4 и 5 соответственно токовые и измерительные электроды верхних и нижних конечностей присоединены к импедансометру 6, в качестве которого использовали прибор ИСО-01, разработанный НПО РЭМА (г.Львов). После стабилизации импеданса (примерно 10 мин) последовательно зондируют тело пациента током частотой 30 и 500 кГц и измеряют первый импеданс на низкой частоте 30 кГц и второй импеданс на высокой частоте 500 кГц. Далее по приведенным в формуле изобретения зависимостям определяют объемы внеклеточной (ВНЖ), внутриклеточной (ВКЖ) и общей (ОЖ) жидкостей.
Пример 1. Больная М-га 50 лет, и.б. N 831/905, рост 160 см, вес 70 кг. Д-з: ревматизм, комбинированный митральный и аортальный порок сердца. При исследовании накануне операции общепринятыми методами выявлено содержание: Na 154 мэкв/л, K 5,7 мэкв/л, Ht 0,35, белок 0,81 г/л. Импеданс на низкой частоте составил 217 Ом, а на высокой 152 Ом.
1. Определение объема внеклеточной жидкости (ВНЖ)
V2= ρ2˙l2˙(1/z1- 1/z01)˙10-3+V02
ВНЖ 56,5·1602·(1/217 1/226,7)·10-3+10,4 10,7 л
где ρ2 численно равно удельному сопротивлению плазмы крови пациента (56,5 Ом·см);
l рост пациента (160 см);
z1 измеренный импеданс тела пациента на низкой частоте 30 кГц (217 Ом);
z01 должный импеданс тела пациента на той же низкой частоте 30 кГц, рассчитываемый по формуле:
z01 0,0921·l2/V02 z01 0,0921·1602/10,4 226,7 Ом
где V02 должный объем внеклеточной жидкости, определенный по формуле: V02 2,6 · V01
где V01 должный объем циркулирующей крови, определенный по таблице Альберта. В данном случае равен 4,01 л. Таким образом, V02 2,6·4,01 10,4 л.
Определение объема внутриклеточной жидкости (ВКЖ)


где z2 измеренный импеданс тела пациента на высокой частоте 500 кГц (152 Ом);
z02 должный импеданс тела пациента на той же высокой частоте 500 кГц (161,1 Ом). Рассчитан по формуле: z02 0,197·l2/V0, где V0 должный объем общей жидкости, V0 3·V023·10,4 31,2 л, следовательно, z02 0,197·1602/31,2 161,1 Ом.
V03 должный объем внутриклеточной жидкости V03 V0 V02, V03 31,3 10,4 20,9 л.
Общий объем жидкости в организме определяют по формуле:
V V2 + V3 ОЖ 32,1 + 21,4 32,1 л
Таким образом, полученные данные представляем в следующем виде.
Должные значения в литрах: ОЖ 31,3; ВНЖ 10,4; ВКЖ 20,9.
Фактические значения в литрах: ОЖ 32,1; ВНЖ 10,7; ВКЖ 21,4.
Дефицит в литрах: ОЖ +0,8; ВНЖ +0,3; ВКЖ +0,5.
Для подтверждения положений, являющихся предметом изобретения, обследовано 146 человек. Выработка формул для определения показателей ВНЖ и ОЖ базируется на основании изучения импедансов у 41 условно здорового обследованного. Изменения водно-электролитного баланса исследованы у 30 пациентов, перенесших травматические повреждения различной тяжести, а также у 75 кардиохирургических больных с различной степенью изменений общего состояния организма в до- и послеоперационном периодах. Наряду с исследованием жидкостных секторов, определяли содержание электролитов, общего белка, малонового диальдегида, молекул средней массы, осмоляльность и другие метаболические показатели. Исследования проводили в динамике до операции и на различных этапах послеоперационного периода, вплоть до 14 сут.
Было проведено сравнение результатов измерения объемов ВНЖ, определенных двумя методами -- индикаторным (по разведению натрия тиосульфата) и импедансометрическим на частоте 30 кГц (табл. 2 и 3). Как видно из табл. 2, в случаях легких повреждений (15 наблюдений) объемы ВНЖ, измеренные двумя методами в течение 1-7 сут, практически совпали. В группе тяжело пострадавших (табл. 3) на протяжении всего времени исследования наблюдали тенденцию к расхождению полученных данных. Если в 1-2 сут наблюдения данные почти совпадают, то к 3-4 сут расхождение становится заметным, а на 7-8 сут непосредственно перед смертью пострадавших значительным. Исследования микроциркуляции методом конъюнктивальной микроскопии в этот период выявили выраженные микроциркуляторные расстройства, сопровождающиеся расширением венулярного отдела капилляров, замедлением кровотока в артериолах и венулах, отеком околососудистой ткани. Эти данные свидетельствуют о более объективной оценке объема ВНЖ на основании заявляемого метода.
Определение объемов жидкостных секторов организма по заявленному способу провели у 75 кардиохирургических больных (до операции и на 1, 2, 3, 5, 7 и 14 сут послеоперационного периода). Как в исходном, так и в послеоперационном периоде у пациентов были выявлены различные формы нарушений водного баланса (нормо-, гипер- и гипогидратация), а также транссекторального перераспределения жидкости. На 1-3 сут после операции чаще всего определяли выраженную гипергидратацию, которая к 7-14 сут переходила в нормо- или гипогидратацию, что было связано с интенсивной инфузионно-трансфузионной терапией. Данные, полученные методом разведения изотопов у кардиохирургических больных после искусственного кровообращения [4] показали увеличение объема ВНЖ в среднем на 37% и тенденцию к снижению объема ВКЖ до 10% Результаты наших исследований сразу же после искусственного кровообращения практически полностью совпадают с рассмотренными данными. Однако на 1-3 сут после операции у 20 обследованных выявлено резкое снижение импеданса на частоте 500 кГц (почти вдвое), что в результате расчетов, основанных на прототипе, привело к значительному увеличению ОЖ, достигавшей 70-90% от массы тела, и к повышению объема ВКЖ (до 40% массы тела). Такие значения объемов указанных сред несовместимы с жизнью.
Таким образом, объемы жидкостных секторов организма, определенные по предлагаемому неинвазивному способу, дали результаты, сопоставимые с данными исследований, проведенных инвазивным радиоизотопным методом, и находились в пределах физиологических отклонений. Данный способ определения объемов жидкостных секторов организма хорошо поддается компьютерной обработке. Приведем примеры определения заявленным способом в динамике объемов жидкостных секторов организма у кардиохирургических больных с применением компьютерной обработки.
Пример 2. Больной М-ов (табл. 4) 14 мая 1991 г перенес операцию протезирования митрального и аортального клапанов в условиях экстракорпорального кровообращения (ЭКК). На приведенных распечатках показаны данные определения объемов жидкостных секторов его организма на 1, 2, 3, 4 и 7 сут. В табл. 4 V11, V21, V31 это данные определения соответственно ОЖ, ВНЖ и ВКЖ по прототипу. V1, V2, V3 данные соответственно ОЖ, ВНЖ, ВКЖ согласно заявляемому способу. В последней графе "отклонение" представлен процент отклонения объемов от их должных значений у данного пациента. Послеоперационное течение у больного М-ва (см. табл. 4) было осложнено синдромом малого сердечного выброса, сердечной недостаточностью, отеком головного мозга. Баланс вводимой и выводимой жидкости на протяжении 5 сут был положительным (избыток достигал временами 1,3 л). В течение 6 дней отмечалось резкое падение импеданса на частоте 500 кГц. При использовании прототипа объем общей воды организма превышал его должные значения для данного пациента более чем на 50% что нельзя считать правильным, т.к. такой уровень гидратации не укладывается в представления современной реаниматологии и патофизиологии. Объемы секторов, определенные по заявляемому способу, показали, что избыток общей жидкости колебался в пределах 18-34% по отношению к должному значению. Это полностью совпадает с клинической картиной и данными других авторов, полученными на подобном же материале радиоизотопными методами разведения. Применение специально подобранной терапии, направленной на выведение из организма избытка воды и натрия, позволило нормализовать состояние пациента к 7 послеоперационному дню. С этого момента результаты, полученные по обеим формулам, становятся сравнимыми. Исход лечения благоприятный.
Пример 3. Больной Мас-ов (табл. 5) перенес 13 мая 1991 г операцию аортокоронарного шунтирования (наложены 4 шунта) в условиях ЭКК. Послеоперационный период был осложнен синдромом малого сердечного выброса, острым инфарктом миокарда, недостаточностью кровообращения. Ввиду опасения перегрузки сердца при интенсивной инфузионной терапии реаниматологи вели больного так, чтобы баланс вводимой и выводимой жидкости был отрицательным. Заявляемый метод позволял постоянно контролировать дефицит жидкости в организме и вносить необходимые коррективы в проводимое лечение. Из приведенных данных видно, что удавалось поддерживать дефицит общей воды на уровне около 10% а внеклеточной жидкости 5-8% Исход лечения благоприятный.
Таким образом, определение объемов жидкостных секторов организма согласно заявленному способу в приведенных примерах свидетельствует о достоверности полученных результатов и адекватности проводимой инфузионно-трансфузионной терапии.
Достоинства способа следующие: неинвазивность; возможность продолжительного и непрерывного исследования; точность, стандартность, высокая воспроизводимость результатов; оперативность получения результатов измерения; возможность контроля эффективности рациональных программ лечения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Балонов М. И. Жико Т.В. Лихарев И.А. Методические и радиационно-гигиенические вопросы радиоизотопного определения водных пространств у человека. Мед. радиология, 1977, т.22, N 1, с. 29-33.
2. Богданов К. М. Романовская Л.Л. Биофизические закономерности обмена тритиевой воды в организме. М. Энергоиздат, 1981, с. 137.
3. Гомеостаз. / Под ред. П.Д.Горизонтова. М. Медицина, 1981, с. 576.
4. Дарбинян Т.М. Кулиев Э.А. Кузнецова Б.А. и др. Влияние анестезии на систему нейрогуморальной регуляции и водно-электролитный обмен на время аорто-каронального шунтирования. Анестезиология и реаниматология, 1990, N 5, с. 7-11.
5. Касалица Ч.Л. Сокольская А.Т. Метод одномоментного определения внеклеточной жидкости и массы циркулирующей крови. Лаб. дело, 1964, N 1, с. 6.
6. Кеслер Г. Пасторова Я. Ядрный Я. Реанимация. Прага, 1968, с. 260-261.
7. Комаров Ф.И. Коровкин Б.Ф. Мельников В.В. Биохимические исследования в клинике. Л. Медицина, 1976, с. 231-232.
8. Линьков В.А. Распределение жидкости и осмотически активных веществ в организме пострадавших после механических травм. Дис. на соиск. учен. степени канд. мед. наук. ВМедА им. С.М.Кирова, Л: 1985, с. 176.
9. Albert S. Blood volume and extracellular fluid volume. 2-nd ed. Springfield, Illinois: Charles Thomas Publisher, 1971, р.290.
10. Dalberg B. Transcapillary solute exchange in skeletal muscle after injury and during schock. Acta physiol. scand. 1979, v. 107, suppl. No. 472, p. 82.
11. Cook D.R. Galln G. Gnoltiere W.S. A safer method for measuring body fluid compartment in patients. Anesthesiology, 1969, v. 30, No. 6, p. 660-662.
12. Ray C.T. Burch G.E. Threefoot S.A. Biologic decay rutes of chloride in normal and diseased man, determined with longlife radiochloride, Cl36. J. Lab. Clin. Med. 1952, v. 39, No. 5, p. 673-696.
13. Thomasset A. Measure du volume des liquides extra-cellulaires par la methode electro-chimique. Signification biophysique de l'impedance a 1 kilocycle du corps humain. Lyon Med. 1965, No. 31, p. 131-143.
14. Thomasset A. Bioelectrical properties of tissue impedance. Lyon Med. 1962, No. 21, p. 107-118.
Формула изобретения: Способ определения объема жидкостных секторов организма путем накладывания электродов на тело и пропускания зондирующих токов низкой и высокой частоты с последующим измерением импенданса, отличающийся тем, что попарно соединенные между собой электроды накладывают на кожу верхних и нижних конечностей пациента, измеряют первый импеданс при пропускании через тело зондирующего тока частотой 20 40 кГц и второй импенданс при пропускании зондирующего тока частотой 400 800 кГц, учитывают удельное сопротивление плазмы крови, а также рост пациента и с помощью первого импенданса рассчитывают объем внеклеточной жидкости, а второго объем внутриклеточной жидкости, по сумме названных двух объемов определяют объем общей жидкости в организме.