Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОТЕКОВ У БЕРЕМЕННЫХ

Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству, и может найти применение в диагностике отеков у беременных.

Уровень техники

Известен способ [1] диагностики водянки беременных (отеки, вызванные беременностью с протеинурией и без нее по классификации МКБ 10) путем измерения удельного электрического сопротивления венозной крови женщин в динамике. В этом способе кровь из локтевой вены беременной забирают шприцом в объеме 5-15 мл, разводят антикоагулянтом и измеряют удельное электрическое сопротивление крови. Если его величина меньше 150 Ом·см, диагностируют водянку беременных. [Евдокимов И.К. «Удельное электрическое сопротивление крови у женщин при физиологической беременности, в родах, после родовом периоде и у новорожденных». - Акушерство и гинекология, 1975, №10, С.58].

Результаты измерения удельного сопротивления крови могут быть неинформативными вследствие того, что кондуктометрические показатели в большой мере зависят от уровня гемоглобина, гематокрита, диспротеинемии, обеднения крови ионами кальция, фосфора, магния и так далее, не связанных, с данным заболеванием. При определении водянки беременных (отеков, вызванных беременностью) по известному способу не удается получить достаточно точные результаты, так как разница между первым и вторым измерением в динамике у женщин с физиологическим или патологическим течением беременности, находится в пределах ошибки измерения.

Прототип

Известен способ [2] диагностики водянки беременных (отеки, вызванные беременностью протеинурией и без нее по классификации МКБ 10), основанный на заборе крови у беременной натощак из дистальной фаланги пальца после прокола в количестве 0,1 мл и последующего измерения удельного сопротивления крови. Затем дают выпить 200-300 мл. воды (в пределах физиологической нагрузки) и спустя 25-30 мин, вновь производят забор крови из дистальной фаланги пальца руки, и измеряют ее удельное сопротивление. Если величина удельного электрического сопротивления капиллярной крови во втором замере становится больше на 8% от первоначального уровня, (первое измерение) диагностируют водянку беременных. [Способ диагностики водянки беременных: А.с. №971251 СССР, МКИ³ А61 В 5/00 / Ю.П. Прокопенко и А.З. Хасин. - Заявл. 13.06.80.]

Анализ прототипа

В известном способе [2] процедура определения водянки беременной складывается из 7 операций:

1. Первый забор крови натощак;

2. Измерение удельного электрического сопротивления крови;

3. Прием водной нагрузки 200-300 мл воды;

4. Ожидание всасывания воды 25-30 мин;

5. Второй забор крови после приема воды;

6. Второе измерение удельного электрического сопротивления крови;

7. Сравнение результатов измерения удельного электрического сопротивления крови до и после водной нагрузки.

Итак, процедура диагностики отеков, вызванных беременностью, состоит из 7 операций. Это занимает значительное время, которое включает и ожидание всасывания воды 25-30 мин. В лучшем случае время на диагностику отеков, вызванных беременностью, составит 45-50 мин.

При этом две операции из семи (процедура взятия крови) являются инвазивными. Кроме того, известные электрофизические способы диагностики отеков, вызванных беременностью, основаны на измерении изменений удельного сопротивления крови, и по существу являются косвенными.

Таким образом, известные способы диагностики отеков, вызванных беременностью, основанные на измерениях удельного сопротивления венозной крови из локтевой вены, а также на заборе крови из дистальной фаланги пальца с последующим исследованиями являются малоинформативными, инвазивными и занимают значительное время на проведение исследования.

Сущность изобретения

Предлагаемый способ диагностики отеков, вызванных беременностью, основан на изученном нами свойстве тканей, значительно изменять свои электрофизические характеристики при данной патологии. При развитии отеков, вызванных беременностью, прежде всего, изменяется структура тканей. В тканях увеличивается содержание интерстициальной жидкости, в результате чего увеличивается ее электропроводность на низких частотах (уменьшается импеданс). Как известно величина импеданса биологических тканей зависит от двух составляющих: активной составляющей импеданса R и емкостной составляющей импеданса X_C. При этом на низких частотах электрический ток в тканях организма идет главным образом по межклеточной жидкости в обход клеток и клеточных мембран. Поэтому при исследуемой патологии наибольшие изменения испытывает активная составляющая импеданса R.

Для диагностики отеков, вызванных беременностью, по предлагаемому способу, достаточно измерить активную составляющую импеданса Z_aкт непосредственно исследуемых тканей нижних конечностей на низкой частоте переменного тока. Измерения импеданса ног проводят на переменном стабилизированном токе 1=10^-4А, на частоте 4 кГц.

Измерения активной составляющей импеданса ног осуществляют с помощью прибора [Устройство для измерения активной и реактивной составляющих импеданса биологических тканей. А.с.SU №1759402, А61В 5/05 // Р.Ш. Ибрагимов, Л.А. Литвинов, Х.Н. Давронов, Д.А. Яхонтов, И.Б. Дружинин, от 07.09.92], который позволяет проводить указанные измерения по четырех электродной схеме. По измеренной величине активной составляющей импеданса ног и отклонениям его от нормы диагностируют отеки, вызванные беременностью. Таким образом, для проведения диагностики отеков, вызванных беременностью достаточно измерить величину активной составляющей импеданса ног.

Краткое описание чертежей.

На Фиг.1 представлена электрическая схема подключения пальцев ног беременной к устройству для измерения активной составляющей импеданса.

1 и 4 - Потенциальные электроды закреплены на мизинцах ног и подключены к входу усилителя переменного напряжения в устройстве для измерения активной составляющей импеданса;

2 и 3 - Токовые электроды закреплены на больших пальцах ног и подключены к выходу источника стабилизированного переменного тока в устройстве для измерения активной составляющей импеданса;

На Фиг.2 представлено электродное устройство, выполненное в виде зажима для получения электрического контакта с пальцами ног.

5 - Полукольца для охвата пальца ноги для создания электрического контакта.

6 - Ось зажима.

7 - Ручка для раскрывания зажима.

8 - Гнездо для подключения токопроводящих проводников к устройству для измерения активной составляющей импеданса.

Известно, что точные измерения полного электрического сопротивления (импеданса) тела или его частей осложняются рядом технических причин:

1) погрешностями, возникающими вследствие поляризационных явлений на электродах;

2) зависимостью результатов измерений от силы прижима электродов;

3) разбросом результатов измерений, обусловленных неконтролируемыми изменениями места наложения электродов.

Измерения активной составляющей импеданса нижних конечностей осуществлены с использованием четырех электродной схемы измерений, которая полностью исключает все перечисленные возможные причины возникновения погрешностей измерений.

Как показано на фиг.1 измерительный стабилизированный ток с выхода устройства для измерения активной составляющей импеданса подключен к большим пальцам ног с помощью электродного устройства, выполненного в виде зажима, полукольца которого охватывают пальцы ног - электроды 2 и 3. Между большими пальцами и электродным устройством устанавливаются марлевые прокладки, смоченные 10% гипертоническим раствором NaCl для создания надежного электрического контакта. В этом случае измерительный ток, преодолев сопротивление кожи пальца, проходит через большой палец в область стопы, и линии плотности тока распределяются по стопе. Далее измерительный ток проходит через обе ноги и возвращается к источнику тока через стопу и большой палец другой ноги. Измерительный ток стабилизирован (1=10 А), поэтому его величина не зависит от изменений сопротивления конечностей и переходных сопротивлений границы раздела «электродное устройство -большой палец».

Таким образом, большие пальцы ног в предложенной схеме по существу играют роль «электрода» к стопам ног, «место наложения которых остается неизменным».

Потенциальные электроды (электрод 1 и электрод 4 см. фиг 1) закреплены на мизинцах правой и левой ноги и подключены к входу усилителя переменного напряжения в устройстве для измерения активной составляющей импеданса. Между мизинцами обеих ног и электродами, выполненными в виде полуколец также устанавливают марлевые прокладки, смоченные 10% раствором NaCl для создания надежного электрического контакта. Известно, что измерительный ток, проходящий от большого пальца правой ноги к большому пальцу левой ноги, распределяется в тканях нижних конечностей. Это распределение тока принято представлять в виде силовых линий плотности тока. Перпендикулярно направлениям линий плотности тока проходят эквипотенциальные линии.

При этом мизинец левой ноги попадает в область действия одной из эквипотенциальных линий с потенциалом φ₁ проходящую в области стопы, а мизинец правой ноги попадает в область действия эквипотенциальной линии в области стопы с потенциалом φ2. Следовательно, между мизинцами правой и левой ноги под действием проходящего тока падает некоторое напряжение U, которое определяется разностью потенциалов U=φ1-φ2

Так как использованное устройство для измерения активной составляющей импеданса настроено на измерительный ток 10^-4А, его величина стабилизирована и не зависит от параметров внешней цепи, то устройство было проградуировано непосредственно в [Ом].

Таким образом, для измерения активной составляющей импеданса нижних конечностей достаточно подключить два токовых электрода к большим пальцам ног и два потенциальных электрода к мизинцам ног и провести измерения на приборе. В предложенной схеме измерения большие пальцы ног по существу являются токовыми электродами к стопам ног, а мизинцы играют роль потенциальных электродов. Предложенная методика исключает все погрешности измерений, связанные с погрешностями, возникающими вследствие поляризационных явлений на электродах, с зависимостью результатов измерений от силы прижима электродов, и с разбросом результатов измерений, обусловленных неконтролируемыми изменениями места наложения электродов на пальцах ног.

Апробирование возможности диагностики отеков, вызванных беременностью, по предлагаемому способу проведено на двух группах пациентов. Первую группу составили беременные женщины без клинических признаков отеков. Вторую группу составили женщины с клиническими признаками отеков, вызванных беременностью. Измерения активной составляющей импеданса нижних конечностей проведены в положении «лежа» в двух вариантах «до приема водной нагрузки» и через 25 мин «после приема водной нагрузки».

Для проведения измерений беременная ложится на спину с вытянутыми ногами. В соответствии со схемой подключения, представленной на Фиг.1 присоединяют электроды 2 и 3 к большим пальцам ног для подачи измерительного тока. При подключении электрода вокруг пальца устанавливают марлевую прокладку, смоченную в гипертоническом растворе NaCl и раскрыв полукольца 1, ручкой для раскрытия зажима 2 закрепляют электрод на пальце ноги (см. фиг.2). Аналогичным образом устанавливают на мизинцах ног потенциальные электроды 1 и 4, подключенные к измерительному входу устройства для измерения активной составляющей.

В таблице 1 представлены результаты измерений активной составляющей импеданса ног у беременных женщин без клинических признаков отеков, вызванных беременностью.

В таблице 2 представлены результаты измерений активной составляющей импеданса ног у беременных женщин с клиническими признаками отеков, вызванных беременностью (с протеинурией и без нее).

Анализ результатов, представленных в таблице 1 и в таблице 2, показывает:

1. Для пациентов без клинических признаков отеков, вызванных беременностью, среднее значение активной составляющей импеданса Z_aкт до приема водной нагрузки составляет 76,2 Ома, после приема 75,7 Ома. Изменения находятся на уровне погрешностей измерений. (Изменения составляют ~0,5%).

Для беременных с клиническими признаками отеков, вызванных беременностью, среднее значение активной составляющей импеданса Z_aкт до приема водной нагрузки составляет 56,5 Ома, после приема 56,3 Ома. Изменения также находятся на уровне погрешностей измерений (изменения менее 0,5%). Это показывает, что прием водной нагрузки практически не оказывает влияние на показатели импеданса конечностей. Поэтому в дальнейшем влиянием водной нагрузки во всех случаях можно пренебречь. Анализу будут подвергнуты лишь результаты измерений активной составляющей импеданса до приема водной нагрузки, то есть без использования водной нагрузки.

2. Результаты измерений активной составляющей импеданса для беременных без признаков отека (см. таблица 1) сопоставлены с результатами измерений активной составляющей импеданса для беременных с клиническими признаками отеков, вызванных беременностью (см. таблица 2). Средняя величина активной составляющей импеданса Z_aкт для группы беременных без отеков Z_aкт=76,2 Ом отличается от средней величины активной составляющей импеданса Z_aкт для группы беременных с отеками Z_aкт=56,5 Ом, отличие составляет 26%.

Статистическая обработка полученных результатов, проведена по методикам, используемым в медико-биологических исследованиях.

[Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике. - М.: Наука, 1990. - 296 с.]. При расчете доверительных интервалов использованы критерии Стьюдента t из таблицы 4П С.263, выше приведенной ссылки. Доверительные интервалы рассчитаны для стандартного доверительного уровня Р=99% с использованием числа степеней свободы V, соответствующих объему выборки.

Рассчитаны следующие статистические параметры:

Расчет среднего ;

Расчет средне квадратичного отклонения ;

Ошибка среднего ;

Коэффициент вариации ;

Доверительные интервалы Δ=М±mt;

Где: М - Средняя арифметическая;

x_i - Варианта;

m - Ошибка среднего;

n - Объем выборки;

Δ - Доверительный интервал;

σ - Среднеквадратичное отклонение;

Результаты расчетов представлены в таблице 3. Анализ результатов представленных в таблице 3 показывает:

Средняя величина активной составляющей импеданса Z_aкт для группы беременных без признаков отека составляет Z_aкт=76,2 Ом. С учетом величины стандартного отклонения σ=±3,6 Ом в интервале между М-2σ и М+2σ заключается 95,5% вариант и колебания импеданса Z_aкт будут находиться в пределах Z_aкт=от 83,4 Ом до 69,0 Ом.

Средняя величина активной составляющей импеданса Z_aкт для группы беременных с отеками составляет Z_aкт=56,5 Ом. С учетом величины стандартного отклонения σ=±5,6 Ом в интервале между М-2σ и М+2σ также будет заключено 95,5% вариант и соответственно колебания импеданса Z_aкт будут изменяться в пределах Z_aкт=от 67,7 Ом до 45,3 Ом.

Таким образом, величины активной составляющей импеданса Z_aкт для группы беременных с отеками не перекрываются с величинами активной составляющей импеданса Z_aкт для группы беременных без признаков отека с точностью 95,5%.

Разработанный способ диагностики отеков, вызванных беременностью (с протеинурией и без нее), исключает недостатки известных электрофизических косвенных методов определения отеков, вызванных беременностью. Разработанный способ диагностики отеков, вызванных беременностью, основан на прямых измерениях активной составляющей импеданса ног на низких частотах в области наиболее сильно подверженных проявлениям отеков.

В предлагаемом способе диагностики отеков, вызванных беременностью (с протеинурией и без нее), использованы следующие новые технические решения:

1. Диагностика основана на прямых измерениях электрических характеристик непосредственно тканей нижних конечностей, на которых наиболее заметно проявляются отеки.

2. В качестве исследуемой электрической характеристики использован параметр - активная составляющая импеданса, измеренная на низких частотах. Эта величина наиболее точно отражает содержание в тканях внеклеточной жидкости, что обусловлено механизмами электропроводности на низких частотах.

3. Измерения активной составляющей импеданса проведены четырех электродным методом, причем роль электродов в предложенной схеме играют пальцы ног. Это позволяет в случае необходимости проводить повторные измерения и сравнение полученных результатов, при этом место контактирования «электродов» к стопе не может измениться.

Предложенное изобретение обеспечивает следующие технические результаты:

1. Повышение точности обследования беременных. Отличие среднего значения активной составляющей импеданса для беременных без признаков отека, от среднего значения активной составляющей импеданса для беременных с признаками отека составляет 26%, что позволяет проводить диагностику отеков, связанных с беременностью с высокой достоверностью. (В прототипе А.с. №971251 отличие составляет 8%).

2. Доверительные интервалы изменений активной составляющей импеданса ног для беременных без отеков и для беременных с признаками отеков, вызванных беременностью, не перекрываются с высокой точностью, (см. таблицу 3)

2. Значительно сокращено время, затрачиваемое на обследование примерно в 10 раз.

3. Исключение инвазивных вмешательств (забор крови два раза).

4. Исключение приема водной нагрузки (300 мл. воды). В процессе экспериментальной проверки, проведенной на беременных без клинических признаков отеков, и на беременных с клиническими признаками отеков, вызванных беременностью, установлено, что влияние водной нагрузки составляет менее 0,5%. Поэтому проведение измерений с водной нагрузкой теряет смысл.

Клинический пример 1

Беременная Л-ко 25 лет, срок беременности 40 недель. Клинически выявлены: отеки голеней, кистей, пастозность передней брюшной стенки. Общая прибавка веса за время беременности 17 кг., рост беременной 156 см, вес 82 кг.

Диагноз, поставленный в отделении патологии беременных: Беременность 2-ая, 40 недель, отягощенный акушерско-гинекологический анамнез. Роды первые. Ожирение 2 степени. Нейро-циркуляторная дистония по гипертоническому типу. Отеки, вызванные беременностью. Хроническая компенсированная фетоплацентарная недостатоточность. Хроническая внутриматочная инфекция. Крупный плод. Миопия слабой степени. Хронический гастрит, ремиссия.

При измерении активной составляющей импеданса ног результаты составили 54 Ом. Величина активной составляющей импеданса меньше критического значения 68 Ом. Измеренная величина активной составляющей импеданса ног подтверждает диагноз: Отеки, вызванные беременностью.

Клинический пример 2

Беременная К-ко 32 года. Срок беременности 39 нед. Общая прибавка веса за время беременности составила 16 кг. Рост беременной 168 см., вес 96 кг. Клинически выявлены отеки голеней, бедер, рук.

Диагноз, поставленный в отделении патологии беременных: Беременность 2-ая, 39 недель. Роды 2-ые. Отягощенный акушерский и гинекологический анамнез. Рубец на матке после операции кесарева сечения. Чистое ягодичное предлежание плода. Ожирение 1 степени. Отеки, вызванные беременностью. Хронический пиелонефрит, ремиссия. Субклинический гиипотиреоз, лекарственный эутиреоз. Варикозная болезнь нижних конечностей.

При измерении активной составляющей импеданса ног результаты составили 55 Ом. Величина активной составляющей импеданса меньше 68 Ом. Следовательно, измерения величины активной составляющей импеданса ног подтверждают диагноз: Отеки, вызванные беременностью.

Клинический пример 3

Беременная С-ва 20 лет. Срок беременности 39 нед. Общая прибавка веса за время беременности составила 9 кг. Рост беременной 162 см, вес 69,5 кг.). Клинически отеки не выявлены.

Диагноз, поставленный в отделении патологии беременных: Беременность 1-ая, 39-40 недель. Хроническая внутриматочная инфекция (цитомегаловирусная и герпес вирусная инфекция). Резус: отрицательная принадлежность крови. Обще равномерно суженный таз, 1 степень сужения.

При измерении активной составляющей импеданса ног результаты составили 74 Ом. Величина активной составляющей импеданса больше критической величины 68 Ом. Измеренная величина активной составляющей импеданса ног свидетельствует об отсутствии отеков, вызванных беременностью.

Клинический пример 4

Пациентка Р-ва 27 лет. Срок беременности 35 недель. Общая прибавка веса за время беременности составила 9 кг, рост беременной 166 см, вес 61,5 кг. Клинически отеки не выявлены.

Диагноз, поставленный в отделении патологии беременных: Беременность 9-ая, 35 недель. Роды 3-й Отягощенный акушерский и гинекологический анамнез. Хроническая артериальная гипертензия. Хроническая субкомпенсированная фетоплацентарная недостаточность. Латентный гестационный пиелонефрит.

При измерении активной составляющей импеданса ног результаты составили 80 Ом. Величина активной составляющей импеданса больше критической величины 68 Ом. Измеренная величина активной составляющей импеданса ног свидетельствует об отсутствии отеков, вызванных беременностью.

Способ позволяет повысить точность и объективность диагностики, так как не связан с субъективными ощущениями врача, проводящего обследование пациентки. Кроме того, данный способ позволяет количественно оценить степень выраженности отеков непосредственно по результатам измерений, исключает инвазивные вмешательства и значительно сокращает затраты времени на обследование беременной.

Источники информации

1. Евдокимов И.К. «Удельное электрическое сопротивление крови у женщин при физиологической беременности, в родах, после родовом периоде и у новорожденных». - Акушерство и гинекология, 1975, №10, С.58.

2. «Способ диагностики водянки беременных»: А.с.№971251 СССР, МКИ³ А61В 5/00/ Ю.П. Прокопенко и А.З. Хасин. - №2940838/28-13; Заявл. 13.06.80; Опубл. 07.11.82, Бюл. №41.

3. Устройство для измерения активной и реактивной составляющих импеданса биологических тканей. А.с. SU №1759402, А61В 5/05 // Р.Ш. Ибрагимов, Л.А. Литвинов, Х.Н. Давронов, Д.А. Яхонтов, И.Б. Дружинин, от 07.09.92. Бюл. №33.

4. Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике. - М.: Наука, 1990. - 296 с.