Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИНФРАКРАСНОЙ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ ЧЕЛОВЕКА К КРОВОПОТЕРЕ

Изобретение относится к медицине, в частности, к военной медицине, трансфузиологии, медицине катастроф, медицине экстремальных состояний, хирургии, акушерству и гинекологии, и может быть использовано для отбора бойцов подразделений специального назначения ФСБ и МВД, адаптированных к массивной кровопотере, сохраняющих сознание после потери крови, а также для оценки резервов адаптации у доноров к предстоящей заготовке донорской крови, у беременных женщин к предстоящему маточному кровотечению в конце физиологических родов и у пациентов к предстоящему кровотечению во время хирургического лечения заболеваний сердца и магистральных сосудов.

Известен способ оценки пригодности донора для сдачи крови, включающий проведение анкетирования донора, информирование о возможных побочных реакциях, оценку демографических критериев, данных клинических, инструментальных и лабораторных тестов донора, получение его информированного согласия, выдачу заключения о пригодности донора к немедленной сдаче крови при полном соответствии критериям (Blood donor selection: guidelines on assessing donor suitability for blood donation. Publications of the World Health Organization. 2012. 118 p.).

Известный способ не предназначен для отбора бойцов подразделений специального назначения ФСБ и МВД, адаптированных к массивной кровопотере, сохраняющих сознание и работоспособность и не впадающих в состояние геморрагического шока при потере крови. Способ не предназначен для оценки устойчивости беременных женщин к потере крови в родах и пациентов к потере крови во время хирургической операции на сердце и магистральных сосудах.

Помимо этого, недостатком известного способа является низкая эффективность, точность и безопасность при оценке готовности доноров к заготовке донорской крови. Дело в том, что отсутствие функционального теста, моделирующего острую кровопотерю и острую гипоксию, не позволяет определить резервы адаптации доноров к заготовке донорской крови. Известный способ обеспечивает получение информации о состоянии здоровья донора только в норме, а именно - без наложения жгута на плечо, без инъекционного введения в вену инъекционной иглы и без функциональной нагрузки на систему адаптации всего организма в виде уменьшения объема циркулирующей крови и количества в ней кислорода. Способ не обеспечивает проведение у донора функционального теста, моделирующего острую кровопотерю и острую гипоксию, и оценку динамики показателей устойчивости донора к ним непосредственно перед заготовкой у него донорской крови. При отсутствии показателей устойчивости к острому уменьшению объема циркулирующей крови и количества кислорода в крови невозможно оценить величину резервов у донора к этим состояниям. При этом в норме (без наложения жгута на плечо, без инъекции в вену, без уменьшения величины объема циркулирующей крови и количества в ней кислорода) доноры могут иметь показатели здоровья, полностью соответствующие стандартным критериям, и иметь все общепринятые показатели здоровья, свидетельствующие о пригодности их к немедленной сдаче крови. Однако у одной части доноров резервы к острой кровопотере и к острой гипоксии могут быть максимальными, и поэтому эта часть доноров способна сохранить сознание и работоспособность при уменьшении у них объема циркулирующей крови и количества в ней кислорода, вызванных заготовкой у них 400 мл донорской крови. У другой части доноров резервы к острой кровопотере и к острой гипоксии могут быть минимальными или полностью отсутствовать. Поэтому эта часть доноров может потерять сознание уже после пережатия вен в области плеча, либо при заготовке всего 100 мл венозной крови. Практика заготовки донорской крови показывает, что в настоящее время около 5% доноров, допущенных к заготовке крови, теряет сознание уже во время заготовки 100-300 мл донорской крови. Это повышает опасность заготовки крови и снижает ее эффективность. В частности, именно из-за этого у 5% доноров не удается заготовить кровь в объеме 400 мл. Вместо этого заготавливается 200, 250 или 300 мл крови и затем этим донорам оказывается экстренная медицинская помощь для профилактики геморрагического шока.

В связи с этим, отсутствие функционального теста на устойчивость к острой потере крови и к острой гипоксии сужает сферу применения, снижает точность, эффективность и безопасность способа.

Известен способ получения крови у доноров, обогащенной факторами свертывания и фибринолитическими агентами, при осуществлении которого создают локальную ишемию тканей руки путем сдавливания плеча донора манжеткой тонометра под давлением не более 100 мм рт.ст., поддерживают его не менее 3 минут, а затем проводят забор крови (RU 2007119).

Известный способ не предназначен для отбора бойцов подразделений специального назначения ФСБ и МВД, адаптированных к массивной кровопотере, сохраняющих сознание и работоспособность и не впадающих в состояние геморрагического шока после потери крови. Кроме этого, известный способ не предназначен для оценки устойчивости донора к предстоящей заготовке у него донорской крови, беременной женщины к потере крови в родах и пациента к потере крови во время хирургической операции на сердце и магистральных сосудах.

Кроме этого, недостатком известного способа является отсутствие функционального теста, обеспечивающего оценку устойчивости донора к заготовке донорской крови. Дело в том, что известный способ обеспечивает создание локальной ишемии тканей в руке, выбранной для взятия крови, путем сдавливания плеча донора манжеткой тонометра без добровольной задержки дыхания и без регистрации динамики показателей устойчивости к острой кровопотере и к острой гипоксии на другой руке, то есть на руке, лишенной ишемии. Поэтому способ не обеспечивает оценку готовности донора к предстоящей сдаче донорской крови. В этих условиях некоторые доноры могут быть допущены к заготовке донорской крови при отсутствии у них достаточных резервов адаптации к массивной кровопотере. Поэтому они уже во время заготовки донорской крови теряют сознание. При этом заготовку донорской крови у них останавливают на том объеме крови, который удалось заготовить без появления симптомов геморрагического шока.

Следовательно, отсутствие функционального теста на устойчивость к острой потере крови и к острой гипоксии сужает сферу применения, снижает точность, эффективность и безопасность способа.

Известен функционально-диагностический тест на алкогольное опьянение, проводимый через 30 минут после адаптации человека к температуре +25°C. При этом с помощью тепловизора, настроенного на инфракрасное исследование в диапазоне температур +25 – (+36)°C, исследуют динамику локальной температуры и инфракрасного изображения ладони и подушечек пальцев правой руки до и в течение 30 минут после опускания кисти на 2 минуты в ведро, наполненное водой с тающим снегом, после чего анализируют результаты и выдают заключение о нормальной адаптации к холоду при согревании ладони в большей степени, чем подушечек пальцев, и о нарушенной адаптации к холоду при согревании кончиков пальцев в большей степени, чем ладони (Ураков А.Л., Грузда A.M. После холодовая динамика инфракрасного изображения и температуры ладоней и пальцев рук мужчин в норме и при алкогольном опьянении. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. №12. (часть 1). С. 112-114).

Способ обладает узкой сферой применения, поскольку не предназначен для оценки адаптации человека к потере крови непосредственно перед заготовкой донорской крови, перед физиологическими родами и перед хирургическим или огнестрельным ранением сердца и кровеносных сосудов.

Дело в том, что особенности адаптации людей к потере крови не стабильны и могут меняться каждый час. Это зависит как от общих изменений, происходящих в организме человека, так и от местных изменений, происходящих в пальцах его рук. В частности, в любой день до дня заготовки донорской крови, начала физиологических родов и ранения кровеносного сосуда в организме исследуемых людей могут произойти ожидаемые или неожидаемые изменения состояния здоровья, способные изменить их адаптацию к уменьшению объема циркулирующей крови и количества в ней кислорода. Такие изменения могут возникнуть вследствие заболевания (простудное, острое респираторное, инфекционное, травматическое, аллергическое заболевание и другие), а также вследствие приема некоторых лекарств и спиртных напитков. Поэтому отсутствие оценки адаптации человека к острой потере крови, производимой непосредственно перед ранением кровеносных сосудов, заготовкой донорской крови, рождением ребенка и хирургической операцией на сердце и магистральных сосудах, допускает наличие не диагностируемых изменений в адаптационной способности человека к острому уменьшению объема циркулирующей крови и количества кислорода в ней из-за скрытой или явной болезни, из-за появления в его организме лекарств и иных биологически активных веществ и не обеспечивает получение точной информации об адаптационных резервах человека к массивной кровопотере перед участием его в заготовке донорской крови (у донора), в боевых действиях (у бойца отряда спец. назначения), в родах (у роженицы), при хирургических операциях на магистральных сосудах и сердце (у пациента).

В связи с этим известный способ не обеспечивает отбор бойцов спец. подразделений ФСБ и МВД, адаптированных к массивной кровопотере с сохранением сознания, работоспособности и способности выполнения боевого задания, а также не обеспечивает профилактику геморрагического шока у доноров при заготовке донорской крови, у рожениц при послеродовых маточных кровотечениях и у пациентов при хирургических кровотечениях.

Задачей изобретения является расширение сферы применения, повышение точности, эффективности и безопасности финальной оценки адаптации человека к кровопотере за счет предварительного инфракрасного исследования динамики локальной температуры в подушечке пальца руки при добровольном апное во время сдавливания плеча донора манжеткой тонометра под давлением, обеспечивающим сдавливание вен, но не сдавливающим артерии.

Техническим результатом является сохранение сознания, ориентации в пространстве и работоспособности человека при кровопотере.

Сущность способа инфракрасной оценки устойчивости человека к кровопотере заключается в том, что предварительно определяют самый длинный палец кисти руки и через 30 минут при нахождении исследуемого с оголенными кистями рук в помещении при температуре +25°C осуществляют циркулярное сдавливание плеча другой руки манжеткой тонометра под давлением, обеспечивающим сдавливание вен, предлагая исследуемому начать задержку дыхания на максимально возможный период времени, вызывая максимально возможное апное, при этом с помощью тепловизора в диапазоне +24 – (+25)°C осуществляют регистрацию динамики локальной температуры в центре оголенной подушечки выбранного ранее самого длинного пальца руки до, во время и через 3 минуты после сдавливания плеча ругой руки и момента задержки дыхания, при этом регистрируют также продолжительность апное, после этого прекращают сдавливание манжеткой тонометра плеча другой руки, определяют разницу локальной температуры в центре подушечки исследуемого пальца и продолжительность апное и выдают заключение, при этом в случае регистрации уменьшения локальной температуры более чем на 1,0°C и длительности апное более 50 секунд делают вывод о высокой устойчивости человека к кровопотере, в случае регистрации уменьшения локальной температуры менее, чем на 0,5°C и длительности апное менее 39 секунд делают вывод о низкой устойчивости исследуемого к кровопотере.

В заявленном способе определение самого длинного пальца кисти руки повышает эффективность и точность, поскольку стандартизирует исследование и повышает его чувствительность. Регистрация с помощью тепловизора в диапазоне +24 – (+35)°C динамики локальной температуры в центре оголенной подушечки самого длинного пальца руки повышает точность способа, поскольку при кровопотере, ишемии руки и апное процесс адаптации человека к ним проявляется в виде спазма периферических кровеносных сосудов, который в условиях комнатной температуры ведет к локальной гипотермии раньше и ярче именно в подушечке самого длинного пальца руки, поскольку она является самой удаленной от сердца частью тела (RU 2531924).

Причем, при температуре воздуха +25°C температура подушечек пальцев рук может уменьшиться ниже температуры воздуха из-за дополнительного охлаждения, вызываемого испарением пота с поверхности кожи. Поэтому регистрация локальной температуры с помощью тепловизора в диапазоне +24 – (+35)°C позволяет зарегистрировать температуру подушечек у людей в случае охлаждения подушечек ниже +25°C, возникающего у некоторых испытуемых из-за повышенной потливости и испарения пота. При этом регистрация температуры в центре подушечки пальца стандартизирует функциональный тест и повышает его точность, поскольку локальная температура в различных участках подушечки пальца различна. Кстати, локальная температура в дистальных фалангах пальцев рук наиболее существенно изменяется при ишемии, апное и массивном кровотечении именно в центре их подушечек (Ураков А.Л., Уракова Н.А., Уракова Т.В., Касаткин А.А., Козлова Т.С. Влияние кратковременной гипоксии и ишемии на температуру кистей рук и цветовую гамму их изображения на экране тепловизора. Медицинский альманах. 2010. №2. С. 299-301; Urakov A.L., Kasatkin A.A., Urakova N.A., Ammer K. Infrared thermographic investigation of fingers and palms during and after application of cuff occlusion test in patients with hemorrhagic shock. Thermology International. 2014. V. 24. N 1. P. 5-10).

Регистрация температуры до и после циркулярного сдавливания плеча другой руки под давлением, обеспечивающим сдавливание вен, но не сдавливание артерий, и сразу после начатого через 3 минуты после начала этого сдавливания добровольного апное на максимально возможный период времени, повышает эффективность, точность и безопасность заявленного способа. Дело в том, что сдавливание вен в области плеча другой руки без сдавливания артерий обеспечивает уменьшение объема циркулирующей крови в организме на 100-200 мл у взрослых людей за счет искусственного депонирования крови в этой руке, а начатое через 3 минуты после начала бескровного кровопускания добровольное апное дополнительно уменьшает количество кислорода в циркулирующей крови до уровня, безопасного для коры головного мозга испытуемого. При этом в руке, в которой исследуется динамика температуры подушечки пальца, отсутствуют необратимые ишемические повреждения. Это позволяет наиболее эффективно, точно и безопасно моделировать острую кровопотерю и острую гипоксию. Это же является необходимым условием для точной оценки имеющихся резервов адаптации к острой кровопотере.

Прекращение сдавливания вен сразу же после завершения добровольного апное повышает скорость, точность и безопасность способа, поскольку уменьшает длительность ишемии конечности.

Определение разницы локальной температуры в подушечке пальца и продолжительности апное обеспечивает повышение эффективности, точности способа и стандартизирует его, поскольку позволяет получить объективные и повторяемые показатели.

Выдача заключения о высокой устойчивости к кровопотере при уменьшении локальной температуры в подушечке самого длинного пальца более чем на 1,0°C и длительности апное более 50 секунд обеспечивает расширение сферы применения, повышение эффективности, точности и безопасности способа. Дело в том, что оценка выраженности локальной гипотермии в подушечке самого длинного пальца строится на объективном показателе, демонстрирующем реактивность организма, наличие защитно-приспособительной реакции и резервов адаптации человека к острой гипоксии. Причем, выраженность локальной гипотермии тем выше, чем выше реактивность организма и устойчивость его к острой гипоксии, поскольку эволюция человека создала адаптацию к кровопотере и к острой гипоксии за счет универсального механизма, а именно - посредством перераспределения крови в организме в пользу головного мозга с ущербом для пальцев рук. При этом уровень локальной гипотермии в подушечке самого длинного пальца руки в 1,0°C и ниже отражает высокий уровень снижения периферической микроциркуляции в организме исследуемого. Независимо от этого длительность апное более 50 секунд является общепринятым показателем высокой устойчивости к гипоксии даже при отсутствии бескровного кровопускания (URL: http://vmede.org/index.php?topic=484.0).

Поэтому наличие длительности апное более 50 секунд на фоне предварительного уменьшения объема циркулирующей крови, достигаемого сдавливанием плеча, безусловно свидетельствует об очень высокой устойчивости испытуемого не только к острой гипоксии, но и к кровопотере.

Выдача заключения о низкой устойчивости к кровопотере при уменьшении локальной температуры в подушечке самого длинного пальца менее чем на 0,5°C и длительности апное менее 39 секунд обеспечивает расширение сферы применения, повышение эффективности, точности и безопасности способа. Дело в том, что уровень локальной гипотермии в подушечке самого длинного пальца руки отражает уровень снижения периферической микроциркуляции в организме исследуемого. Поэтому снижение температуры менее чем на 0,5°C свидетельствует о низкой реактивности и устойчивости к острой гипоксии. Независимо от этого длительность апное менее 39 секунд является общепринятым показателем низкой устойчивости к гипоксии именно при добровольной задержке дыхания даже при отсутствии бескровного кровопускания (URL: http://vmede.org/index.php?topic=484.0).

Поэтому, наличие длительности апное менее 39 секунд на фоне предварительного уменьшения объема циркулирующей крови, достигнутого бескровным кровопусканием, свидетельствует об очень низкой устойчивости испытуемого не только к острой гипоксии, но и к острой кровопотере.

Таким образом, инфракрасное исследование динамики температуры подушечки самого длинного пальца руки при добровольном апное во время сдавливания плеча другой руки донора манжеткой тонометра под давлением, обеспечивающим сдавливание вен, но не сдавливающим артерии, позволяет определить резервы адаптации человека к кровопотере.

Способ осуществляют следующим образом. Исследуемому человеку для качественной оценки его устойчивости к предстоящей массивной кровопотере предлагают непосредственно перед предстоящей потерей крови оценить устойчивость к бескровному кровопусканию в сочетании с добровольной задержкой дыхания. Исследование проводят с помощью тепловизора в диапазоне +24 – (+35)°C в обычном кабинете функциональной диагностики, где определяют самый длинный палец кисти руки и регистрируют динамику локальной температуры в подушечке этого пальца оголенной кисти руки через 30 минут после входа испытуемого в это помещение. Динамику локальной температуры регистрируют в центре подушечки до, через 3 минуты после начала циркулярного сдавливания плеча другой руки под давлением, обеспечивающим сдавливание вен, но не сдавливание артерий, и сразу после начатого в этот момент максимально длительного добровольного апное. После этого прекращают сдавливание вен. Затем определяют продолжительность апное и разницу локальной температуры в подушечке пальца. Заключение о высокой устойчивости к кровопотере выдают при уменьшении локальной температуры более чем на 1,0°C и длительности апное более 50 секунд. Заключение о низкой устойчивости к кровопотере выдают при уменьшении локальной температуры менее чем на 0,5°C и длительности апное менее 39 секунд.

Пример. В учебном заведении была организована заготовка донорской крови. Кровь пожелало сдать 5 студентов в возрасте 20-22 лет. Перед этим оценили пригодность студентов для сдачи крови известным способом. Для этого провели анкетирование, получили добровольное информированное согласие на заготовку донорской крови, оценили демографические критерии, данные клинических, инструментальных и лабораторных тестов претендентов на заготовку крови, по итогам чего было выдано заключение о полном соответствии общепринятым критериям 3-х студентов (1 юноша и 2 девушки). На основании этого было сделано заключение о готовности этих 3-х человек к сдаче крови, об их высокой устойчивости к предстоящей потере крови и поэтому было решено немедленно приступить к заготовке донорской крови у них. Однако первая же девушка после наложения ей жгута на область плеча почувствовала головокружение, слабость во всем теле и пожаловалась на появление мурашек перед глазами. При осмотре врачом у нее была констатирована бледность кожи лица и видимых слизистых оболочек. На этом основании врач отказал в заготовке донорской крови у этой девушки.

С целью профилактики осложнений у других студентов, отвечающих известным требованиям к заготовке донорской крови, было решено применить заявленный способ. Для этого перед заготовкой крови у второго (следующего по очередности) студента и затем у 3-его студента их ввели с оголенными кистями рук в кабинет функциональной диагностики с температурой комнатного воздуха +25°C и определили у каждого из них самый длинный палец кисти руки. В частности, у второго (по очередности) студента самым длинным пальцем оказался средний палец. Поэтому именно средний палец и был использован у этого человека для инфракрасной оценки устойчивости студента к массивной кровопотере. Через 30 минут адаптации студента к температуре +25°C начали регистрировать локальную температуру подушечки среднего пальца правой руки с помощью тепловизора ThermoTracer ТН9100ХХ (NEC, USA) в диапазоне +24 - +35°C. Наложили манжету от тонометра на середину плеча левой руки. Произвели ее надувание и циркулярное сдавливание плеча под контролем пульса на лучевой артерии вплоть до момента его исчезновения, после чего тут же уменьшили давление до появления пульса, и такое сдавливание плеча сохранили до конца исследования. Динамику локальной температуры проводили в центре оголенной подушечки выбранного пальца до, через 3 минуты после начала циркулярного сдавливания плеча другой руки под давлением, обеспечивающим сдавливание вен, но не сдавливание артерий, и сразу после максимально длительного добровольного апное, которое было начато через 3 минуты после начала сдавливания вен. Длительность апное оказалось 66 секунд. Прекратили сдавливание вен. Определили, что разница локальной температуры в подушечке среднего пальца оказалась равна 1,1°C. Полученные данные позволили выдать заключение о высокой устойчивости студента к потере крови. Начатая через 5 минут у этого студента заготовка донорской крови завершилась консервацией 400 мл крови при полном сохранении сознания и работоспособности студента. Последующее наблюдение за студентом на протяжении 60 минут подтвердило сохранение его здоровья.

Таким образом, предложенный способ за счет за предварительного инфракрасного исследования динамики локальной температуры в подушечке пальца руки человека, проводимого до, во время и через 3 минуты после сдавливания плеча другой руки манжеткой тонометра под давлением, обеспечивающим сдавливание вен, но не сдавливающим артерии, дополненного добровольным апное, позволяет расширить сферу применения, повысить эффективность, безопасность и точность оценки устойчивость человека к массивной кровопотере.