Электрохимический способ определения глобулярного объема крови

 

Использование: медицина, хирургия, травматология, акушерство и гинекология, анестезиология и реаниматология, терапия. Цель изобретения: повышение точности и чувствительности способа. Сущность: измеряют межэлектродное расстояние, выраженное через рост исследуемого, интегральное базисное сопротивление тела по методике М.И. Тищенко, а также удельное сопротивление цельной крови при температуре 36,5°С на одной и той же частоте (30 кГц) и силе (8мА) зондирующего тока, и напряжении (6 В), при этом глобулярный объем крови рассчитывают по формуле где Vl - глобулярный объем крови (л); Pbl - удельное сопротивление цельной крови при температуре 36,5°С (Ом см); H - рост (м); - интегральное базисное сопротивление тела, измеренное по методике М.И. Тищенко (Ом); K1 = 0,19 ... и K2 = 1,060 - эмпирические коэффициенты для мужчин и женщин, полученные регрессивным методом при исследовании связи между показателем и Vl рассчитанным по гемотокритному числу и объему циркулирующей плазмы методом разведения индикатора Т-1824.

Изобретение относится к медицине, а конкретно к способам непосредственного определения глобулярного объема (ГО) крови. Преимущественными областями его использования являются хирургия, травматология, нейрохирургия, урология, акушерство и гинекология, анестезиология и реаниматология, терапия. Практически изобретение может использоваться для диагностики острых и хронических нарушений количественного состава ГО крови при различных формах анемии и эритремии в медицинских учреждениях (стационарах и амбулаториях), оснащенных необходимой диагностической аппаратурой.

До настоящего времени ГО крови исследовался либо непосредственно - методом разведения эритроцитов, меченных изотопами: калия 42К, фосфора 32Р, железа 55Fe и 59Fe, хрома 51Сr; либо косвенно - путем расчета по гематокритному числу и объему циркулирующей крови (ОЦК) или объему циркулирующей плазмы (ОЦП), определяемому или методом разведения индикаторов: газообразных (окиси углерода), биологических (крови, гемоглобина, белков, коллоидов, антигенов, глюкозы), красящих (красных витальных и синих красителей), крупномолекулярных полиглюкина, поливинола, поливинилпирролидона) и радиоактивных (альбуминов, меченных изотопами йода 125I, 131I и 132I или хлористой солью изотопа хрома 51СrCl3) (5,6,8,10,12), или импедансометрическим методом (2,5,13,14).

Единственным аналогом изобретения является метод разведения индикаторов, основывающийся на ином в отличие от предлагаемого принципа разведения: в сосудистое русло исследуемого вводится известное количество индикатора, равномерно распределяющегося в исследуемой внутрисосудистой жидкости, объем которой определяется по концентрации индикатора в пробе крови во время эквилибрации. Несмотря на методические погрешности (10,12) метод разведения индикаторов остается в настоящее время наиболее точным способом определения ОЦК и его компонентов (ОЦП и ГО). Однако, этот метод технически сложен; инвазивен; имеет ряд недостатков, связанных с побочными эффектами используемых индикаторов; не пригоден для использования в информационных системах оперативного врачебного контроля (ИСОВК) внутрисосудистого объема больных (5, 10, 12, 13).

Прототипом изобретения является импедансометрический метод, основывающийся на электрофизическом принципе - обратной зависимости между интегральным базисным сопротивлением тела (ИБСТ) исследуемого, измеренным по методике М.И. Тищенко (11), и его ОЦК (или ОЦП). Известны две модификации импедансометрического метода. В основу первой модификации (5, 13) положена обратная зависимость между ИБСТ, измеренным при частоте зондирующего тока 100 кГц, и ОЦК исследуемого; ОЦК рассчитывается по эмпирическому уравнению Vbl= , (1) где Vbl - объем циркулирующей крови (л); Rbt - интегральное базисное сопротивление тела (Ом); К - эмпирический коэффициент, полученный из произведения Vbl, исследованного методом разведения индикатора Т-1824, на Rbt ; равный 770 для мужчин и женщин (Омл). В основу второй модификации (2,14) положена зависимость между отношением квадрата межэлектродного расстояния, выраженного через рост (МЭР) исследуемого, к его ИБСТ, измеренному при частоте зондирующего тока 30 кГц, и ОЦК (или ОЦП); ОЦК и ОЦП рассчитываются по эмпирическому уравнению Vbl(Vpl) = , (2) где Vbl и Vpl - соответственно, объем циркулирующей крови и объем циркулирующей плазмы (мл); Н - рост (см); Rbt - интегральное базисное сопротивление тела (Ом); К - эмпирический коэффициент, полученный из отношения Vbl (или Vpl), исследованного методом разведения индикатора Т-1824, к ; равный при определении Vbl: 44,2 для мужчин и 47,9 для женщин, а при определении Vpl: 23=0 для мужчин и женщин (Ом . см).

По сравнению с методом разведения индикаторов импедансометрический метод прост, не инвазивен, пригоден для частых повторных или непрерывных исследований и для использования в ИСОВК внутрисосудистого объема больных; однако, имеет низкую точность и чувствительность.

Целью настоящего изобретения является разработка нового (электрохимического) способа непосредственного определения ГО крови на основе установленной зависимости между разработанным биофизическим показателем "отношение произведения удельного сопротивления цельной крови (УСК) на квадрат МЭР к ИБСТ, измеренному по методике М.И. Тищенко (11), и ГО крови исследуемого, придающей способу высокую точность и чувствительность.

Целью настоящего изобретения является разработка нового (электрохимического) способа непосредственного определения ГО крови на основе установленной зависимости между разработанным биофизическим показателем "отношение произведения удельного сопротивления цельной крови (УСК) на квадрат МЭР к ИБСТ, измеренному по методике М.И. Тищенко (11), и ГО крови исследуемого, придающей способу высокую точность и чувствительность.

Поставленная цель достигается тем, что в электрохимическом способе определения ГО крови, включающем измерение роста исследуемого и его ИБСТ по методике М. И. Тищенко (11); дополнительно определяют УСК при температуре 36,5оС и одинаковых с ИБСТ значениях основных характеристик зондирующего тока: частоте 30 кГц, силе 8 мА и напряжении 6 В; а ГО крови рассчитывается по эмпирическому уравнению Ve= K1+K2 , (3) где Ve - глобулярный объем крови (л); Pbl - удельное сопротивление цельной крови (Ом . см); Н - рост (м); Rbt - интегральное базисное сопротивление тела, измеренное по методике М.И. Тищенко (Ом); К1 и К2 - эмпирические коэффициенты, соответственно, равные 0,19 (л) и 1,060 для мужчин и женщин, полученные регрессионным методом при измерении связи между , и Ve, рассчитанным по гематокритному числу и ОЦП, определенному методом разведения индикатора Т-1824, у 53 (22 - без кровопотери и 31 - с различными степенями тяжести острой кровопотери) пациентов с разным количественным составом ГО крови (r=0,89; Р,01).

Отличительный признак предлагаемого решения, заключающийся в дополнительном определении УСК при температуре 36,5оС и одинаковых с ИБСТ значениях основных характеристик зондирующего тока, ранее не использовался в известных способах определения ОЦК и его компонентов, в частности модификациях импедансометрического метода. Этот прием придает предлагаемому решению новое свойство, а именно, сильную степень тесноты корреляционной связи между разработанным биофизическим показателем "отношение произведения УСК на квадрат МЭР к ИБСТ, измеренному по методике М.И. Тищенко", и ГО крови (r= +0,89; P<0,01), что позволяет проводить непосредственное определение ГО крови разработанным электрохимическим способом в то время, как модификации импедансометрического метода являются способами исследования ОЦК или ОЦП. Кроме того, этот прием повышает точность и чувствительность нового электрохимического способа по сравнению с модификациями импедансометрического метода, что подтверждается проведенными импедансометрического метода, что подтверждается проведенными комплексными исследованиями по изучению зависимости между изменениями биофизических показателей (известных - импедансных и разработанного - электрохимического) и внутрисосудистых объемов у практически здоровых и больных с острой кровопотерей: А. В норме - при отсутствии количественных и качественных изменений внутрисосудистого гомеостаза (у 22 пациентов с неосложненными вентральными и диафрагмальными грыжами) выявлены следующие степени тесноты корреляционной связи: умеренная - между "ИБСТ, измеренным по методике М.И. Тищенко", и ОЦК (13):r= _0,56 (Р<0,01); а) в догемодилюционной фазе (у здоровых лиц с дозированной кровопотерей от 0,25 до 0,45 л) не обнаружена корреляционная связь между изменением "ИБСТ, измеренного по методике М.И. Тищенко", и объемом эксфузированной крови (13): n=134; r=+0,03 (Р>0,1), а также между изменением "отношения МЭР к ИБСТ, измеренному по методике М.И. Тищенко", и объемом эксфузированной крови (14):n=134; r=+0,03 (Р>0,1); и выявлена сильная степень тесноты корреляционной связи между изменением "отношения произведения УСК на квадрат МЭР к ИБСТ, измеренному по методике М.И. Тищенко", и объемом эксфузированных эритроцитов: n=22; r=-0,70 (Р<0,01); умеренная - между "ИБСТ, измеренным по методике М.И. Тищенко", и ОЦК (13): r=-0,56 (Р<0,01); сильная - между "отношением произведения УСК на квадрат МЭР к ИБСТ, измеренному по методике М.И. Тищенко", и ГО крови: r=+0,89 (Р<0,01);

Наличие ранее неизвестных отличительных признаков, придающих предлагаемому решению новое свойство, позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".

Проанализированы результаты исследования ГО крови различными методами в общей группе, состоящей из 55 (24 - без кровопотери; 31 - с острой кровопотерей) пациентов (табл. 8,9), которые показали, что ГО крови, определенный электрохимическим способом;
- сильно коррелирует с ГО крови; рассчитанным по гематокритному числу и ОЦК, определенному табличным методом (16): r=+0,93 (Р<0,01), и не отличается от данного объема (Р>0,1);
- сильно коррелирует с ГО крови, рассчитанным по гематокритному числу и ОЦК, определенному импедансометрическим методом (14):r=+0,96 (Р<0,01), и не отличается от данного объема (Р>0,1);
- сильно коррелирует с ГО крови, рассчитанным по гематокритному числу и ОЦП, определенному методом разведения индикатора Т-1824(6): r= +0,89 (Р<0,01), и не отличается от данного объема (Р>0,1).

Представленный в сравнительном аспекте материал показывает высокую точность определений ГО крови технически простым, пригодным для динамических исследований и использования в ИСОВК внутрисосудистого объема больных электрохимическим способом.

Изобретение выполняется следующим образом: измеряются рост исследуемого, его ИБСТ по методике М.И. Тищенко (11) и электрическое сопротивление фиксированного объема цельной крови (ЭСФОК) при температуре 36,5оС.

При определении ГО крови для преодоления погрешностей, связанных с разными условиями измерения сопротивлений, измерение ИБСТ и ЭСФОК исследуемого проводится в максимально приближенных условиях:
а) при одних и тех же значениях основных характеристик зондирующего тока: частоте 30 кГц, силе 8 мА, напряжении 6 В (выбор значений основных характеристик зондирующего тока объясняется их оптимальностью для измерения как ИБСТ (11), так и ЭСФОК (1)), что возможно при использовании измерительной аппаратуры, пригодной для измерения как ИБСТ, так и ЭСФОК, в частности, реографа "РГ1-01" или транзисторного кондуктометрического систоловолюмографа "КСВГ-1Т" (7,9,11);
б) при одной и той же температуре: так как ИБСТ измеряется при температуре тела исследуемого; то и измерение ЭСФОК проводится при температуре, близкой к температуре тела (36,5оС).

Для измерения ИБСТ применяются стандартные электрокардиографические электроды (4 шт.) из посеребренной латуни общей площадью от 80 до 120 см2. Для уменьшения контактного сопротивления на границе "электрод - кожа" используются фланелевые прокладки, смоченные раствором электролита (хлористого натрия или бикарбоната натрия). Для измерения ИБСТ по методике М.И. Тищенко (11) одна пара электрически соединенных между собой электродов накладывается на передние поверхности дистальных третей обоих предплечий как можно ближе к лучезапясным суставам, а другая пара таких же электродов - на передние поверхности дистальных третей обеих голей как можно ближе к голеностопным суставам. К измерительному плечу моста реографа "РГ1-01" или прибора "КСВГ-1Т" подключаются к одной стороны электроды верхних конечностей, а с другой стороны электроды нижних конечностей; и приводится измерение ИБСТ исследуемого.

При определении УСК в качестве измерительной ячейки можно использовать медицинский шприц многоразового применения для инъекций инсулина объемом 2,0 мл с металлическим поршнем и конусом. Этот шприц достаточно точно градуирован, удобен для дозирования биологической среды, легко обрабатывается и стерилизуется. Константа измерительной ячейки для 0,5 мл биологической среды в таком шприце равна 0,74 см. Для измерения ЭСФОК из вены локтевого сгиба исследуемого забирается 0,5 мл крови без пузырьков воздуха вышеуказанным стерильным шприцем, предварительно промытым раствором гепарина для предупреждения свертывания крови. Затем к измерительному плечу моста реографа "РГ1-01" или прибора "КСВГ-1Т" подключаются с одной стороны поршень, а с другой стороны конус шприца; и шприц с кровью помещается на 5 минут в суховоздушный термостат "ТВЗ-25", в котором поддерживается постоянная температура 36,5оС. После встряхивания шприца с кровью (оседание форменных элементов крови в шприце приводит к снижению истинного значения ЭСФОК) проводится измерение ЭСФОК исследуемого. УСК определяется по преобразованной известной формуле (1)
Pbl= = kRbl, (4) где k= k = где Pbl - удельное сопротивление цельной крови (Ом . см); Rbl - электрическое сопротивление фиксированного объема цельной крови (Ом); S - сечение (см2); L - длина (см), k - константа (см) измерительной ячейки.

ГО крови определяется по эмпирическому уравнению 3.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
А. История болезни N 1188 (1989 г.). Больная К., 52 года. Клинический диагноз: Скользящая грыжа пищеводного отверстия диафрагмы. Рост 1,58 м. Вес 86 кг. Гематокритная величина, откорректированная на "задержанную плазму", равна 0,45 ИБСТ, измеренное по методике М.И. Тищенко, равно 258 Ом. ЭСФОК (0,5 мл в шприце) при температуре 36,5оС равно 231 Ом. Согласно формуле 4, УСК равно.

Pbl = 0,74 . 231=171 Ом . см.

Согласно эмпирическому уравнению 3, ГО крови равен:
Ve= 0,19+1,060 = 1,94 л .

Для сравнения приведены величины ГО крови больной К. по данным различных методов исследования:
ГО крови, рассчитанный по гематокритному числу и ОЦК, определенному табличным методом (16), равен 1,90 л;
ГО крови, рассчитанный по гематокритному числу и ОЦК, определенному импедансометрическим методом (14), равен 2,10;
ГО крови, рассчитанный по гематокритному числу и ОЦП, определенному методом разведения индикатора Т-1824 (6), равен 2,09 л.

Б. История болезни N 3835 (1989 г.). Больной Щ. 29 лет. Клинический диагноз. Язвенная болезнь луковицы двенадцатиперстной кишки, осложненная острым гастродуоденальным кровотечением средней степени тяжести. Рост 1,78 м. Вес 64 кг. Гематокритная величина, откорректированная на "задержанную плазму", равна 0,29. ИБСТ, измеренное по методике М.И. Тищенко, равно 271 Ом. ЭСФОК (0,5 мл в шприце) при температуре 36,5оС равно 145 Ом. Согласно формуле 4, УСК равно
Pbl = 0,74 . 145 = 107 Ом . см.

Согласно эмпирическому уравнению 3, ГО крови равен
Ve= 0,19+1,060 = 1,52 л .

Для сравнения приведены величины ГО крови больного Щ. по данным раз личных методов исследования:
ГО крови, рассчитанный по гематокритному числу и ОЦК, определенному табличным методом (16), равен 1,35 л;
ГО крови, рассчитанный по гематокритному числу и ОЦК, определенному импедансометрическим методом (14), равен 1,50 л;
ГО крови, рассчитанный по гематокритному числу и ОЦП, определенному методом разведения индикатора Т-1824 (6), равен 1,50 л.

Должный ГО крови больного Щ., рассчитанный по усредненной гематокритной величине (0,47 - для мужчин; 0,42 - для женщин) и ОЦК, определенному табличным методом (16), равен 2,19 л. Дефицит ГО крови относительно должной величины у больного Щ. равен 30%.


Формула изобретения

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛОБУЛЯРНОГО ОБЪЕМА КРОВИ, включающий измерение межэлектродного расстояния, выраженного через рост исследуемого и измерение интегрального базисного сопротивления тела, при наложении одной пары электродов на передние поверхности дистальных третей обоих предплечий максимально близко к лучезапястным суставам и другой пары таких же электродов - на передние поверхности дистальных третей обеих голеней максимально близко к голеностопным суставам с последующим расчетом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности способа, дополнительно определяют удельное сопротивление цельной венозной крови при 36,5oС, при этом как при измерении интегрального базисного сопротивления тела, так и при измерении удельного сопротивления венозной крови используют зондирующий ток частотой 30 кГц, силой 8 мА и напряжением 6 В, а глобулярный объем крови рассчитывают по формуле

где Ve - глобулярный объем крови, л;
- удельное сопротивление цельной крови, Ом см;
H - рост, м;
- интегральное базисное сопротивление тела, измеренное по методике М.И.Тищенко, Ом;
K1 и K2 - эмпирические коэффициенты, соответственно равные 0,19 и 1,060 ул/см м2 для мужчин и женщин, полученные регрессионным методом при исследовании связи между показателем и Ve, рассчитанным по гематокритному числу и объему циркулирующей плазмы, измеренному методом разведения индикатора Т-1824.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способам контроля уровня бодрствования человека и устройствам для их осуществления на основе измерения физиологических параметров человека, и может быть использовано для обеспечения безопасности движения транспортных средств, контроля состояния операторов и т.д

Изобретение относится к исследованию биологических материалов и может быть использовано в медицинской диагностике для определения величины кровопотери
Изобретение относится к медицине, а именно к аллергологии и может быть использовано при обследовании больных с гиперчувствительностью к пенициллину как в клинических, так и в поликлинических условиях, включая скрининговые обследования

Изобретение относится к медицине, а именно к внутренним болезням, в частности к пульмонологии, аллергологии и может быть использовано при обследовании больных бронхиальной астмой (БА) как в клинических, так и поликлинических условиях, включая диспансерное наблюдение

Изобретение относится к медицине, а именно к гигиене, и может быть использовано при осуществлении профессионального отбора при приеме на работу, характеризующуюся значительным физическим напряжением

Изобретение относится к области медицины, точнее к офтальмологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики начальной открытоугольной глаукомы и глазной гипертензии

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для диагностики и лечения при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца), профессиональной патологии (вибрационная болезнь), коллагенозах (системная красная волчанка, склеродермия, ревматизм), патологии сосудов (болезнь Рейно, атеросклероз периферических сосудов, эндартериит), эндокринных заболеваниях (сахарный диабет, тиреотоксикоз) и при других патологических состояниях

Изобретение относится к спортивной медицине, а именно к способам оценки специальной работоспособности спортсмена-саночника, и может быть использовано в процессе тренировки спортсменов
Изобретение относится к медицине, в частности к способам определения нарушения концентрационной способности почек

Изобретение относится к медицине, в частности к иммунологии, и может быть использовано в клинике для диагностики и дифференциальной диагностики аутоиммунной патологии
Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии, и может быть использовано для прогнозирования возникновения бактериальных осложнений у новорожденных
Изобретение относится к медицине, точнее к технике изготовления гистологических образцов различных тканей, и может быть использовано при дифференциальной диагностике патологических состояний организма

Изобретение относится к медицине, а именно к лазерной терапии,и решает задачу определения дифференцированной дозозависимой адаптационной реакции организма больного на лазерное воздействие

Изобретение относится к медицине, а именно к способам выделения шока при хирургической патологии, а также оценки тяжести состояния больного и контроля за эффективностью проводимого лечения

Изобретение относится к оптико-электронной промышленности и может быть использовано для комплексного исследования параметров взвеси частиц микронных и субмикронных размеров (10-8 - 10-4 м): распределения частиц по группам с определенными размерами, химического состава частиц, скоростей изменения этих характеристик

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной кардиологии, и может быть использовано для установления наличия поражения сосудистой стенки по изменению ее антиагрегантного потенциала

Изобретение относится к стабильному кинетическому способу одновременного определения присутствия нескольких аналитов в одном образце среды на основе агглютинаци частиц

Изобретение относится к медицине, а конкретно к способам непосредственного определения глобулярного объема крови

Наверх