Методы исследований церебрального кровообращения - системный анализ церебрального кровообращения человека

Видео: Магнитно-резонансная томография

Методы исследования церебрального кровообращения. Краткая характеристика анализируемых показателей.

Алгоритм исследований церебрального кровообращения состоял в следующем:

1. Определение параметров контурного анализа реоэнцефалограмм, отражающих суммарное пульсовое кровенаполнение сосудов головного мозга, тонус крупных и средних регионарных артерий (Ронкин М.А., Горщарук С.Л., Кисельман Ф.М., 1978- Зенков Л.Р., Ронкин М.А., 1982- Сокол Л.Ю., 1992).
2. Оценка тонуса пре- и посткапиллярных сосудов головного мозга, а также условий венозного оттока крови из церебрального бассейна. Для этой цели использован двухкомпонентный анализ реоэнцефалограмм (Соколова И.В. и др., 1987).
3. Количественный анализ церебрального кровообращения.

Двухкомпонентный анализ реограмм, разработанный для реоэнцефалографических исследований методически подробно обоснован в работах
И.В. Соколовой с соавт. (1977, 1987). Он позволяет определять уровень артериального притока крови в регион, исследовать тонус мелких артерий и артериол церебрального бассейна и проводить оценку условий венозного оттока крови из церебрального бассейна.
Биофизическая модель двухкомпонентного анализа реограмм (ДАР) хорошо обоснована, и он может быть использован для анализа кровенаполнения различных сосудистых зон (Сидоренко Г.И., 1994). Регистрация дифференцированных реограмм повышает метрологические возможности ДАР и позволяет раздельно исследовать уровень артериального притока крови, периферическое сосудистое сопротивление региона, интенсивность венозного оттока крови. К настоящему времени разработаны алгоритмы компьютерного анализа реограмм по упомянутой методике (Фролов А.В., Козлов И.Д., Лабкевич А.И. и др., 1991).
Расчеты показателей контурного анализа реоэнцефалограмм проводились по амплитудно-временным отрезкам, определяемым на данных кривых между опорными точками.
Для повышения метрологических характеристик приборов, наряду с реограммой, регистрировались и сравнивались с эталонным (калибровочным) сигналом первые производные реографической волны ("дифференцированные реограммы"), что значительно повысило информативность метода (Вайнштейн Г.Б. и др., 1978- Бессонов А.А., 1990).
Вычислялись реографический систолический индекс (РСИ), отражающий суммарное пульсовое кровенаполнение головного мозга- максимальная скорость быстрого (МСБН) и средняя скорость медленного наполнения церебральных сосудов (ССМН), соответственно характеризующие тонус крупных (МСБН) и средних и мелких (ССМН) артерий- продолжительность анакроты (Тан) и катакроты (Ткт) реоэнцефалограммы- дикротический (ДИ) и реографический диастолический индексы (РДИ), соответственно отражающие тонус пре- и посткапиллярных резистивных сосудов- индекс систолического (вено-артериального) отношения (В/А) и показатель венозного оттока (ВО) (Яруллин. Х.Х., 1967- Ронкин М.А., Максименко И.М., 1969- Осколкова М.К., Красина Г.А., 1980- Гуревич М.И. и др., 1982- Соколова И.В. и др., 1987).
Определение показателей, характеризующих церебральный кровоток осуществлялось по следующим формулам (см. рис. 4):

1. РСИ (Ом) = [АА1]/К

(К - амплитуда калибровочного сигнала реографического канала 1
Ом).

1. МСБН (Ом/c) = [OO^/То.
2. ССМН (Ом/c) = L/СГа-То)

(L - амплитуда медленного подъема анакроты реограммы, интервал ТА-То соответствует времени медленного подъема реографической кривой).

1. Тан (с) = ТА.
2. Ткт (с) = Т - Та
3. ДИ (%) = [CCi]/[AAi]*100

([СС1] - амплитуда реограммы на уровне инцизуры).
7.   РДИ (%) = [DDi]/[AAi]*100
([DD1] - амплитуда реограммы на уровне дикротического подъема)

Рис. 4. Реоэнцефалограмма с опорными точками (А) и ее первая производная (Б)- обозначения точек и отрезков приведены в тексте.

Дополнительно по РЭГ и ЭКГ оценивалось время распространения пульсовой (реографической) волны на участках сердце - средняя мозговая артерия (ВНРВ), характеризующее тонус магистральных артериальных сосудов (общей и внутренней сонных артерий). Данный показатель определялся как отрезок между точкой проекции зубца Q ЭКГ на график реоэнцефалограммы и точкой, соответствующей началу анакроты РЭГ.
Алгоритм вычисления систолического отношения (В/А) и показателя венозного оттока (ВО) заключается в следующем (см. рис. 4.):

1. Вычисление амплитуды артериальной компоненты (отрезок [АА1]). Точка А на графике реограммы соответствует точке пересечения изолинии первой производной пульсовой кривой (А&rsquo-).
2. Вычисление амплитуды венозной компоненты (отрезок [ВВ1]). Точка В соответствует второму условному минимуму первой производной (В&rsquo-).
3. Определение систолического отношения (В/А, %):

В/А = ([ВВ1]/[АА1])*100

1. Измерение амплитуды реограммы в точке S (отрезок [SS1]). Точка S отстоит на 1/4 часть от конца периода кардиоцикла (Т).
2. Определение показателя условий венозного оттока (ВО, %):

ВО = ([SS1]/[AA1])*100
Вычисление величин относительной и абсолютной церебральной фракции кровообращения.
В работе применен наиболее современный способ измерения и оценки относительных и абсолютных величин фракции церебрального кровотока, предложенный в 1980 году Н.Р. Палеевым с соавт. (1980, 1986). Способ основан на фактических данных о равенстве объемов крови в легких и головном мозге (Мажбич Б.И., 1969). Таким образом, в основе количественного анализа реоэнцефалограмм, регистрируемых при битемпоральном расположении электродов и использовании современных тетраполярных потенциометрических схем реографов (Гуревич М.И., 1982), лежит методика сравнения амплитуды первой производной реоэнцефалограммы с амплитудой первой производной трансторакальной тетраполярной импедансной реоплетизмограммы (ТТИРПГ), периода систолического заполнения мозговых сосудов с периодом изгнания крови, а также сравнение обоих базовых импедансов. В результате, были определены относительная и абсолютная церебральная фракция кровообращения, которая являлась одним из важнейших интегративных показателей мозгового кровотока, характеризующих суммарное пульсовое кровенаполнение сосудов головного мозга и артериальный приток крови в регион.
Алгоритм вычисления относительной (Им/о) и абсолютной (Км) величин фракции церебрального кровотока состоит в следующем:

1. Определение изменения базисного мозгового импеданса в течение систолы (dZm, Ом):

dZm = Адиф*Тсис.зап.
где: Адиф -амплитуда первой производной РЭГ, Ом/с (измеряется по отношению к амплитуде калибровочного сигнала)-
Тсис.зап. - период систолического заполнения церебральных сосудов (с) - отрезок [MN] (см. рис. 4);

Видео: Цилиндры в моче

1. Определение изменения базисного трансторакального импеданса (dZo, Ом):

dZo = Адиф.куб.*ПИ
где: Адиф.куб. - амплитуда первой производной ТТИРПГ, Ом/с (измеряется по отношению к амплитуде калибровочного сигнала)-
ПИ - период изгнания крови из левого желудочка (с), определяемый по графику ТТИРПГ аналогично отрезку [MN], измеренному на реоэнцефалограмме.

1. Вычисление относительной величины фракции церебрального кровотока (Им/о, %):

Им/о = (dZm*Zo/(dZo*Zm))*100
где: Zo и Zm - соответственно базисный трансторакальный импеданс и базисный мозговой импеданс (Ом), определяемые по показаниям цифрового индикатора реографа Р4-02.

1. Вычисление абсолютной величины церебральной фракции кровотока (Км, мл/мин):

Км = (Им/о*МОК)/100
где: МОК (мл) - минутный объем кровообращения.
Для количественного анализа церебрального кровообращения методом РЭГ необходимо обеспечить синхронную регистрацию ТТИРПГ и реоэнцефалограмм (т. е. проводить многоканальную запись реографических волн). При этом измерения амплитудных и временных отрезков ТТИРПГ и реоэнцефалограмм необходимо осуществлять в пределах одного и того же сердечного цикла.