Способ диагностики ишемической болезни сердца

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и кардиологии, и может быть использовано для диагностики ишемической болезни сердца. Ткань ногтевых пластин с пятых пальцев кистей правой и левой рук возбуждают линейно поляризованным лазерным излучением длиной волны 532 нм. Регистрируют спектры комбинационного рассеяния. При наличии линии в области 900 см^-1, полученной с ногтя пятого пальца кисти левой руки, при отсутствии линии в этой же области с ногтя пятого пальца кисти правой руки, диагностируют ишемическую болезнь сердца. Способ позволяет диагностировать ишемическую болезнь сердца путем выявления качественного изменения структуры молекул в ногте левого мизинца. 5 пр., 4 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и кардиологии, и может быть применено, например, при экспертизе профессиональной пригодности декретированного контингента, к которому предъявляют особые требования по состоянию здоровья.

В соответствии с рекомендациями ВОЗ (1957-1969 гг.) под ишемической болезнью сердца (ИБС) понимают острые или хронические заболевания, возникающие вследствие уменьшения или прекращения кровоснабжения миокарда при поражении коронарных артерий. При этом указывают, что чаще всего причиной ИБС являемся атеросклероз венечных артерий http://lekmed.ru/info/arhivy/trudnosti-diagnostiki-zabolevaniy-serdechno-sosudistoy-sistemy-10.html

Из существующего уровня техники известен способ диагностики заболеваний сердца путем выявления жалоб пациента. Так, например, при стенокардии боль давящая, сжимающая или жгущая, ощущается за грудиной или в левой половине грудной клетки, в области сердца, и может иррадиировать (отдавать) в руку. (См. например. http://krasgmu.net/publ/kardiologija/boli_v_levoj_storone_v_oblasti_serdca/37-1-0-645).

Известен способ диагностики ишемической болезни сердца путем электрокардиографического исследования электрической функции сердца. При этом к высоковероятным признакам ИБС относят смещения сегмента ST: подъем (элевацию) и снижение (депрессию). Однако такие изменения на электрокардиограмме, в частности, элевация сегмента ST, могут быть зарегистрированы и при других состояниях, например, при синдроме ранней реполяризации или при передозировке гликозидов, а также при ряде других патологический состояний (См., например, http://www.ваш-кардиолог.рф/ecg_ibs). Кроме этого, точность диагностики с помощью регистрации ЭКГ зависит от множества обстоятельств, в том числе от локализации ишемии, наличия исходных изменений ЭКГ, используемых критериев диагностики. Изменения ЭКГ могут полностью исчезать после прекращения ишемии. Отсутствие боли в момент снятия ЭКГ снижает ее информативность. Чаще всего изменения ЭКГ отсутствуют при ишемии в бассейне огибающей артерии, поскольку в стандартных 12 отведениях электрические признаки ишемии этой области видны плохо (См. http://cardiolog.org/cardiologia/91-clinicheskaja-cardiologja/213-bol-v-grudi?showall=1 раздел Диагностика боли в груди. ЭКГ). Так как изменение на электрокардиограмме может изменяться во времени или под действием медикаментозных препаратов, то диагностика ИБС, а также и экспертиза состояния здоровья особенно важна, например, у летно-подъемного состава в авиации. Зачастую, с целью продолжения своей профессиональной деятельности, летно-подъемный состав авиационных подразделений пытается всячески скрыть начавшееся заболевание сердца путем приема лекарственных препаратов улучшающих электрическую функцию сердца, отрицая жалобы на боли в области сердца, отдающие в левую руку. С другой стороны, боли, отдающие в ту или иную руку, характерны для шейного остеохондроза, который, в основном, не препятствует летной деятельности.

Из существующего уровня техники известен способ воздействия на организм человека путем раздражения биологически-активных точек акупунктуры. Так, например, меридиан сердца, по ходу которого чаще всего иррадиируют (отдают) боли, заканчивается в точке «С9», находящейся на корне ногтя мизинца. Показания для раздражения точки С9 - сердцебиение, удушье, боль в области сердца, аритмия: боль в груди и подреберье: астения, депрессия, чувство страха, нарушение мозгового кровообращения, потеря сознания (См., например, http:www.sunterra.ru/osnovenergi/meridiany-i-tochki-akkupunktury/glava-03/c.html).

Из существующего уровня техники известен один из методов неразрушаюшего анализа - рамановская спектроскопия (См., например,

http://www.bvr.by/kscms/uploads/editor/file/vvedenie_v_raman_spektroskopiyu.pdf или http://enc-dic.com/enc_chemistry/Kombinacionnogo-rassejanija-spektroskopija-1209.html).

В основе эффекта Рамана лежит способность исследуемых систем (молекул) к неупругому (рамановскому или комбинационному) рассеянию монохроматического излучения. Суть метода рамановской спектроскопии заключается в том. что через образец исследуемого вещества пропускают лазерный свет с определенной длиной волны, который при контакте с образцом рассеивается. В спектре прошедшего через образец лазерного света появляются линии, отсутствующие в исходном (возбуждающем) излучении. Количество и спектральное положение этих линий обусловлено молекулярным строением вещества. Спектроскопия комбинационного рассеяния (КР), или рамановская спектроскопия - оптико-физический метод исследования тонкой структуры, физических характеристик и химического состава вещества, основанный на изучении колебательных, вращательных и иных движений атомов в молекуле или в кристаллической решетке. Быстрый рост популярности рамановской спектроскопии тесно связан с рядом ее уникальных преимуществ: это неразрушающий и бесконтактный метод, не требующий подготовки пробы, применим для анализа твердых материалов и жидкостей.

Из существующего уровня техники известно, что эффект Рамана используют, например, для диагностики остеопороза - заболевания, при котором в костной ткани уменьшается содержание кальция. Способ включает исследование биологического объекта организма - ткани ногтя, Согласно известному способу, у пациентов с диагностической целью анализируют рамановские спектры ногтей и, при уменьшении пика спектральной линии соединений кальция, диагностируют остеопороз. Этот способ позволяет диагностировать остеопороз, не прибегая к рентгенологическому исследованию костей пациента. См., например, J Mater Sci: Mater Med DOI 10.1007/s10856-006-00i8-9 Raman spectroscopy of the human nail: A potential tool for evaluating bone health? M.R. Towler. A. Wren. N. Rushe. J. Saunders, N.M. Cummins. P.M. Jakeman Received: 1 June 2006 / Accepted: 10 October 2006_Springer Science + Business Media, LLC 2006.

Известный способ не позволяет диагностировать ишемическую болезнь сердца.

Из существующего уровня техники известен способ диагностики различных заболеваний, включая ишемическую болезнь сердца, по цвету, форме и местоположению пятен ногтя, (см. Baran R. et al. Diseases of nails and their management. 4-th edition. 2012 oxford p, 225-229). Это неинвазивный способ. Однако его сложно осуществить, например, при существенном повреждении ногтевых пластинок или при наличии маникюра. Кроме этого, довольно сложно интерпретировать результат осмотра.

Сущность заявляемого изобретения как технического решения заключается в следующем: как нами впервые было установлено, под действием импульсов болевого синдрома в ногте левого мизинца (пятый палец кисти руки) при ишемической болезни сердца происходят качественные изменения структуры молекул, которых нет в ногте правого мизинца. Такие изменения нам удалось зарегистрировать с помощью рамановской спектроскопии. Освещая ткань ногтей правого и левого мизинцев линейно поляризованным лазерным излучением с длиной волны 532 нм и регистрируя рамановское рассеяние в области 900 см^-1, эти изменения можно легко выявить. Так, при ишемической болезни сердца в спектре комбинационного рассеяния ткани ногтя с левого мизинца можно зарегистрировать линию в области 900 см^-1, тогда как в спектре ткани ногтя правого мизинца такой линии нет. Как совокупность операций такой способ 4

диагностики подпадает под критерии технического решения: заявлен процесс осуществления действий над материальным объектом с помощью материальных средств.

Заявляемое техническое решение является новым. Линию в спектрах рамановского рассеяния биологических объектов в области 1000 см^-1 связывают с различными структурами липидов в составе ногтя (см., например, найдено в Интернете http://www.nature.com/jid/journal/v110/n4/full/5600034a.html#tbll Structure of Water, Proteins, and Lipids in Intact Human Skin, Hair, and Nail. Monika Gniadecka et al. Journal of Investigative Dermatology (1998) 110, 393-398; doi:10.1046/j.1523-1747.1998.00146.x). Появление линии в спектрах рамановского рассеяния биологических объектов в области 900 см^-1 и его природу ранее не изучали и, тем более, не использовали для диагностики ишемической болезни сердца.

Пятый палец кисти руки (мизинец) является наиболее «консервативным» пальцем: он менее других работает, и обменные процессы в нем идут медленнее. Так, например, на большом, указательном и среднем пальце ногти растут быстрее, чем на мизинце. Анатомически различают следующие части ногтевой пластинки: передний свободный, не прикрепленный к ногтевому ложу край, тело ногтя, два боковых края и корневая часть ногтя, скрытая под ногтевым валиком. При реализации способа диагностики в заявляемом изобретении используют передний свободный, не прикрепленный к ногтевому ложу край ногтевой пластинки.

Способ осуществляют следующим образом. У пациента состригают передний свободный, не прикрепленный к ногтевому ложу край ногтевой пластинки с правого и левого мизинцев. С целью удаления загрязнений внутренний и внешний слой поверхности ногтя очищают, срезая их скальпелем. Из очищенной части ногтя вырезают небольшой плоский участок, который используют для исследования. Измерение рамановских спектров проводят, например, на ближнепольном сканирующем микроскопе Alpha 300, выпускаемом фирмой Witek (Германия). Данный микроскоп имеет в своем составе спектрометр, позволяющий регистрировать рамановские спектры.

Подготовленный образец ткани ногтя помещают на предметное стекло и устанавливают на предметный столик микроскопа. Образец освещают линейно поляризованным лазерным излучением с длиной волны 532 нм через объектив с двадцатикратным увеличением (20Х) и численной апертурой 0,4. Время экспозиции при измерении спектров - 2 минуты при максимальной мощности порядка мВт. Такие условия регистрации рамановских спектров являются общепринятыми при исследовании биологических объектов.

Отраженный сигнал регистрируют в конфокальной схеме с пинхолом (фотоприемник, где в качестве объектива используется небольшое отверстие) размером 100 мкм. Перед пинхолом устанавливают поляризатор (выполняющий функцию анализатора), пропускавший рамановское рассеяние и возбуждающее излучение. Использование анализатора позволяет увеличить соотношение сигнал/шум и получить более выраженные спектральные линии. Из полученных рамановских спектров (см. фиг 1) вычитают базовую линию при помощи аппроксимации ее полиномами 2-й и 3-й степеней, получая кривую линию с пиками (см. Фиг. 2). Полученные пики кривой оценивают как сигнал/шум и, для упрощения, в дальнейшем рассматривают в качественном выражении только пики, соответствующие явным спектральным линиям.

В области 1000 см^-1, у здоровых людей, а также при заболеваниях, не связанных с ишемической патологией сердца, рамановские спектры с ногтей правого и левого мизинцев идентичны и характеризуются постоянно присутствующей линией.

С диагностической целью анализируют наличие или отсутствие линии комбинационного рассеяния рамановских спектров ткани ногтя в области 900 см^-1.

При ишемической болезни сердца в области 900 см^-1, в рамановских спектрах ногтя левого мизинца появляется линия, отсутствующая в романовском спектре ногтя правого мизинца. Факт появления линии в рамановском спектре в области 900 см^-1, полученной с ногтя левого мизинца, при отсутствии такой линии в этой же области с ногтя правого мизинца, является диагностическим критерием наличия ишемической болезни сердца, что составляет сущность заявленного изобретения.

Клинические примеры

Клинический пример №1. Пациент Р-ков Ю.М. Диагноз: ишемическая болезнь сердца, стенокардия напряжения, атеросклероз аорты и каротидных артерий. Атеросклеротический постинфарктный кардиосклероз.

С 2000 года страдает гипертонической болезнью. В 2001 году перенес острый инфаркт миокарда. Активных жалоб не предъявляет. При детальном расспросе отмечает наличие периодических болей в области сердца с иррадиацией в мизинец левой руки. За время нахождения в стационаре состояние пациента удовлетворительное. Артериальное давление в пределах 125/90 мм рт.ст. Пульс 53-60 ударов в минуту, удовлетворительного наполнения. Сердечные тоны приглушены, аритмичны. В легких везикулярное дыхание. Хрипов нет. Живот мягкий, равномерно участвует в акте дыхания, безболезненный. Печень у края реберной дуги. Стул и диурез в норме. Клинический и биохимический анализ крови без особенностей.

Рентгенография органов грудной клетки: легочные поля прозрачны, без очаговых и инфильтративных полей. Легочный рисунок усилен, обогащен за счет диффузного пневмосклероза в прикорневых зонах. Плевральные синусы свободны, раскрыты. Диафрагма расположена обычно, контур ее ровный, четкий. Тень сердца расширена в поперечнике за счет левой границы. Аорта кальцифицирована.

Данные электрокардиографического исследования: ритм синусовый, правильный, выраженная синусовая брадикардия. Депрессии сегмента ST нет.

Эхо-КГ: гипокинез средне-перегородочного и задне-перегородочного сегментов. Гипертрофия МЖП в базальном отделе без признаков обструкции выводящего тракта ЛЖ и ПЖ, признаки склероза аорты, аортального и митрального клапанов. Расширение обоих предсердий, умеренная регургитация на митральном и трехстворчатом клапанах. Диагноз ИБС установлен по совокупности специфических жалоб, клинических и инструментальных методов диагностики, хотя по результатам ЭКГ депрессия сегмента ST не выявлена.

По заявляемому способу у пациента после тщательного мытья рук отстригают отросшие свободные элементы ногтевых пластинок с пятых пальцев (мизинец) правой и левой кистей рук. С полученных образцов для исключения загрязнения, скальпелем удаляют верхний и нижний слои ногтевых пластинок. Очищенные таким образом элементы правого и левого ногтя помещают на предметный столик микроскопа, облучают лазерным линейно поляризованным излучением длиной волны 532 нм и регистрируют комбинационное рассеяние рамановских спектров, интенсивность которого записывают в виде кривой линии с пиками. Для удобства сравнения пиков спектрограммы правого и левого ногтя накладывают друг на друга и, в дальнейшем, рассматривают качественные изменения пиков (см. Фиг. 3). Как видно из рисунка, на спектрограмме ногтя левого мизинца четко проявляется пик, характеризующий линию комбинационного рассеяния рамановского спектра в области 900 см^-1, а в спектрограмме ногтя правого мизинца такой пик отсутствует. Такая спектральная картина комбинационного рассеяния характерна для ишемической болезни сердца (см. Фиг. 4. Пример №1).

Клинический пример №2. Пациентка Гор-ко Е.И. Диагноз: ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертония III степени, II стадии, риск - III, атеросклеротический кардиосклероз, HK-I, хроническая венозная недостаточность II ст. (диагноз подтвержден дуплексным сканированием сосудов нижних конечностей), остеохондроз пояснично-крестцового отдела позвоночника с корешковым синдромом.

Страдает гипертонической болезнью с начала 2007 года. Подъемы АД периодически достигают до 240/120 мм рт.ст., по поводу чего ей постоянно проводят гипотензивное лечение.

Активных жалоб не предъявляет. При детальном расспросе отмечает наличие периодических болей в области сердца, однако была ли иррадиация болей в мизинец левой руки, определенно сказать не может. Вместе с тем отмечает, что довольно часто испытывает чувство онемения пальцев кистей рук, что пациентка сама связывает с наличием остеохондроза.

Состояние пациентки удовлетворительное. При поступлении АД 140/80 мм рт.ст. Пульс - 72 удара в минуту удовлетворительного наполнения. Сердечные тоны приглушены. В легких везикулярное дыхание, хрипов нет. Живот мягкий, безболезненный. Стул и диурез в норме.

В крови мочевина 10,9 ммоль/л (норма 1,7-8,3), креатинин 123 мкмоль/л (44-100), холестерин 6,1 ммоль/л (2,9-5,3), натрий 151 ммоль/л (136-145), хлориды 115 ммоль/л (98-107).

УЗИ органов брюшной полости: признаки повышения эхогенности поджелудочной железы. Киста левой почки.

ЭКГ - ритм синусовый, ЧСС 88 в минуту. Горизонтальная электрическая ось сердца. Единичные наджелудочковые экстрасистолы. Блокада передней ветви левой ножки пучка Гиса.

Диагноз ИБС установлен по совокупности жалоб, клинических и инструментальных методов диагностики.

При качественной оценке рамановских спектров ногтей правого и левого мизинца (см. Фиг. 4, пример №2) выявлено:

Рамановский спектр ногтя пятого пальца кисти правой руки:

Линии в области 500 см^-1, 1000 см^-1, 1450 см^-1, 1650 см^-1 и 2900 см^-1.

Рамановский спектр ногтя пятого пальца кисти левой руки:

Линии в области 500 см^-1, 900 см^-1, 1000 см^-1, 1450 см^-1, 1650 см^-1 и 2900 см^-1.

Появление линии в области 900 см^-1 в комбинационном рассеянии рамановского спектра левого ногтя, при отсутствии линии в области 900 см^-1 в рамановском спектре правого ногтя, расценено как наличие ишемической болезни сердца.

Клинический пример №3. Пациент Дол-ский М.С.Диагноз: ишемическая болезнь сердца, постинфарктный кардиосклероз, недостаточность кровообращения I ст., гипертоническая б-нь 3 ст., риск ССО 4. ЦВБ, ДЭП 3 ст. стадия декомпенсации с мнестико-когнитивными расстройствами. Стойкие последствия повторных острых нарушений мозгового кровообращения (ОНМК) с левосторонним гемипарезом. При поступлении активных жалоб нет, активен в пределах палаты, самостоятельно себя не обслуживает, нуждается в уходе. Анамнез собран по предоставленным родственниками выпискам из историй болезни. Сам больной о себе ничего сообщить не может из-за выраженных нарушений речи и мнестико-интеллектуального снижения сознания. Ранее лечился в неврологическом стационаре в связи со стойкими последствиями повторных острых нарушений мозгового кровообращения по ишемическому типу с развитием левостороннего спастического гемипареза.

Страдает гипертонической болезнью. Диагностирована ишемическая болезнь сердца, постинфарктный кардиосклероз. Состояние средней тяжести, стабильное. Пониженного питания. Отеков нет. В легких везикулярное дыхание с жестким оттенком, проводится во все отделы. Хрипов нет. Тоны сердца приглушены, ритмичны, частота сердечных сокращений - 74 удара в минуту. Артериальное дыхание 130/85 мм рт.ст. Живот участвует в акте дыхания. Печень не увеличена. Обнаруживает снижение памяти на текущие события и критику к своему состоянию. Поэтому установить, отмечает ли пациент какие-либо боли в области сердца, не представляется возможным. Рентгенография органов грудной клетки: на фоне эмфиземы и диффузного пневмосклероза очаговых и инфильтративных теней нет. Корни структурны, содержат петрификаты. Синусы свободны. Диафрагма расположена обычно. Тень сердца расширена влево. Аорта уплотнена.

На ЭКГ синусовый ритм, отклонение электрической оси сердца влево. Гипертрофия миокарда левого желудочка, диффузные изменения миокарда.

Магнитно-резонансная томография позвоночника: картина остеохондроза более выраженная в сегментах L4-L5. Выраженный спондиллоартроз. Стенозирование межпозвонковых отверстий.

Диагноз ИБС установлен по совокупности клинических и инструментальных методов диагностики, при отсутствии возможности выявить какие-либо жалобы у самого пациента.

При качественной оценке рамановских спектров ногтей правого и левого мизинца (см. Фиг. 4, пример №3) выявлено:

Рамановский спектр ногтя пятого пальца кисти правой руки:

Линии в области 500 см^-1, 1000 см^-1, 1450 см^-1, 1650 см^-1 и 2900 см^-1.

Рамановский спектр ногтя пятого пальца кисти левой руки:

Линии в области 500 см^-1, 900 см^-1, 1000 см^-1, 1450 см^-1, 1650 см^-1 и 2900 см^-1.

Появление линии в области 900 см^-1 в рамановском спектре левого ногтя, при отсутствии линии в области 900 см^-1 в рамановском спектре правого ногтя, расценено как наличие ишемической болезни сердца.

Клинический пример №4. Пациентка Кар-ва А.Г. Диагноз: ишемическая болезнь сердца, безболевая форма. Гипертоническая болезнь III, риск IV. Последствия геморрагического инсульта. Дизартрия. Сахарный диабет II. Ожирение III степени. Наличие жалоб пациентка выражает только жестами. Жалобы на сильные головные боли, головокружение. Боли в области сердца отрицает.

Объективно: АД 130/90 мм рт.ст. Пульс 69 мм рт.ст. удовлетворительного наполнения. В легких везикулярное дыхание. Хрипов нет. Живот мягкий, безболезненный. Печень у края реберной дуги.

Данные электрокардиологического исследования: ритм синусовый. Отклонение электрической оси влево. Частая, местами по типу тригеминии суправентрикулярная экстрасистолия.

Диагноз ИБС установлен по совокупности клинических и инструментальных методов диагностики, при затруднении возможности выявить какие-либо жалобы с помощью речи самого пациента.

При качественной оценке рамановских спектров ногтей правого и левого мизинцев (см. Фиг. 4, пример №4) выявлено:

Рамановский спектр ногтя пятого пальца кисти правой руки:

Линии в области 500 см^-1, 1000 см^-1, 1450 см^-1, 1650 см^-1 и 2900 см^-1.

Рамановский спектр ногтя пятого пальца кисти левой руки:

Линии в области 500 см^-1, 900 см^-1, 1000 см^-1, 1450 см^-1, 1650 см^-1 и 2900 см^-1.

Появление линии в области 900 см^-1 в рамановском спектре левого ногтя, при отсутствии линии в области 900 см^-1 в рамановском спектре правого ногтя, расценено как наличие ишемической болезни сердца.

Клинический пример №5. Обследуемый Ку-ов Н.П. Аспирант университета. Наличие острых и хронических заболеваний отрицает. Ведет здоровый образ жизни. Результаты клинического обследования расценены как относительная возрастная норма.

При качественной оценке рамановских спектров ногтей правого и левого мизинца (см. Фиг. 4, пример №2) выявлено:

Рамановский спектр ногтя пятого пальца кисти правой руки:

Линии в области 500 см^-1, 1000 см^-1, 1450 см^-1, 1650 см^-1 и 2900 см-¹.

Рамановский спектр ногтя пятого пальца кисти левой руки:

Линии в области 500 см^-1, 1000 см^-1, 1450 см^-1, 1650 см^-1 и 2900 см^-1.

Отсутствие линии в области 900 см^-1 в рамановском спектре левого и правого ногтя расценено как отсутствие ишемической болезни сердца.

При создании изобретения обследовано 46 пациентов, находящихся на стационарном лечении по поводу различных заболеваний. Способ позволяет диагностировать ишемическую болезнь сердца даже в тех случаях, когда выявить жалобы пациента не представлялось возможным, или подтверждать диагноз ИБС приходилось, используя совокупность сложных, небезвредных, и дорогостоящих методов.

Заявленный способ диагностики не является инвазивным.

Способ диагностики ишемической болезни сердца по состоянию ногтевой пластинки, отличающийся тем, что у пациента ткань ногтевых пластин с пятых пальцев кистей правой и левой рук возбуждают линейно поляризованным лазерным излучением длиной волны 532 нм, регистрируют спектры комбинационного рассеяния и при наличии линии в области 900 см^-1, полученной с ногтя пятого пальца кисти левой руки, при отсутствии линии в этой же области с ногтя пятого пальца кисти правой руки диагностируют ишемическую болезнь сердца.