Способ определения объемной скорости кровотока в артериовенозной фистуле для программного гемодиализа

Изобретение относится к медицине, а именно ультразвуковой диагностике, нефрологии и сосудистой хирургии и может быть использовано для определения объемной скорости кровотока в артериовенозной фистуле для программного гемодиализа у пациентов с хронической почечной недостаточностью.

Известно, что в России на постоянном гемодиализе находятся 72% пациентов с терминальной почечной недостаточностью. По данным ВОЗ, диализная популяция возрастает на 9% в год, и настоящее время в мире более 2 млн пациентов получают гемодиализную терапию. Предпочтительным постоянным сосудистым доступом для гемодиализа является артериовенозная фистула, сформированная путем наложения анастомоза между артерией и веной обычно на нерабочей руке, на предплечье и реже на плече. Определение объемной скорости кровотока в артериовенозной фистуле необходимо для оценки ее успешного созревания, своевременной диагностики возможных осложнений и принятия лечебных мероприятий по их устранению.

Известен способ определения объемной скорости кровотока в артериовенозной фистуле для программного гемодиализа путем ультразвукового цветового дуплексного сканирования (Хатчисон С.Д., Холмс К.К. Ультразвуковая диагностика в ангиологии и сосудистой хирургии. - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2018. - С. 125-131). Объемную скорость кровотока определяют в приводящей артерии перед анастомозом, в вене выше анастомоза и дистальнее любого обнаруженного стеноза. Однако способ не достаточно точен, так как не указано расстояние в артерии и вене от места измерения до анастомоза, не ясно, какое из полученных двух или трех значений принимать за правильное, достоверно отражающее истинное значение объемной скорости кровотока в фистуле.

Известен способ определения объемной скорости кровотока в артериовенозной фистуле для программного гемодиализа (патент РФ №2248754, опубликован 27.03.2005 г.). Ультразвуковое исследование артериовенозной фистулы проводят линейным датчиком с частотой сканирования 7 МГц в В-режиме с использованием цветового дуплексного сканирования, диаметр анастомоза артериовенозной фистулы определяют в том месте, где получена максимальная скорость потока крови. Регистрацию кровотока через анастомоз производят секторным датчиком с частотой сканирования 3,5 МГц в постоянно-волновом допплеровском режиме в зоне максимальной скорости кровотока. Величину кровотока соотносят с величиной сердечного выброса, измеренного при стандартном эхокардиографическом исследовании. Объемную скорость кровотока через анастомоз определяют по формуле V (мл/мин)=A VTI HR, где А - площадь поперечного сечения анастомоза, см², VTI - интеграл линейной скорости кровотока через анастомоз, см, HR - частота сердечных сокращений.

Недостатки способа: определение скоростных показателей кровотока секторным датчиком небольшой частоты (2-4 МГц) в постоянно-волновом доплеровском режиме некорректно в связи с тем, что он предназначен для сканирования глубоко расположенных структур (сердца и артерий головного мозга), а артериовенозная фистула находится поверхностно; для определения объемной скорости кровотока используют частоту сердечных сокращений, поэтому при аритмии расчет показателя будет значительно затруднен.

Известен способ определения объемной скорости кровотока в артериовенозной фистуле для программного гемодиализа (Цвибель В.Д., Пеллерито Д.С. Ультразвуковое исследование сосудов. - 5-е изд. - М.: Видар, 2008. - С. 320-323), принятый за прототип. Пациенту со сформированной артериовенозной фистулой для программного гемодиализа проводят ультразвуковое цветовое дуплексное сканирование. Руку пациента укладывают в удобном положении на полотенце на процедурном столике. Линейным датчиком частотой 7 МГц и выше сканируют приводящую артерию, анастомоз и отводящую вену. Определяют диаметр отводящей вены на уровне верхней, средней и нижней трети предплечья или плеча и в месте минимального диаметра. В импульсно-волновом допплеровском режиме определяют максимальную систолическую скорость кровотока в анастомозе, в приводящей артерии проксимальнее анастомоза на 2 см и в отводящей вене дистальнее анастомоза на 2 см. Объемную скорость кровотока в артериовенозной фистуле определяют на основании измеренных диаметра и скоростных показателей с помощью стандартных автоматических программ, заложенных в программное обеспечение ультразвукового прибора.

Однако прототип не достаточно точен, так как не ясно, какое из трех полученных значений соответствует истинному значению объемной скорости кровотока в артериовенозной фистуле.

Объемный кровоток в приводящей артерии не соответствует кровотоку в отводящей фистульной вене, так как часть потока из артерии идет в фистулу, а другая часть кровоснабжает кисть, поэтому объемный кровоток в артерии больше, чем в фистуле. В случае, когда кровоток из артерии дистальнее анастомоза поступает из кисти в артериовенозную фистулу за счет компенсаторного ускорения кровотока по другим сосудам предплечья, тогда объемный кровоток в артериовенозной фистуле превышает значение показателя в приводящей артерии проксимальнее анастомоза. Поэтому только по показателю объемной скорости в приводящей артерии нельзя судить об объемном кровотоке в артериовенозной фистуле.

Измерение объемной скорости кровотока в отводящей вене нецелесообразно в связи с неравномерным диаметром и дилатацией вены, дающими большую погрешность и не позволяющими достоверно определить показатель. При дилатации вены скоростные показатели в центральной части сосуда превышают значения на его периферии, поэтому при расчете объемного кровотока, когда регистрируется преимущественно центральный поток, получаются заведомо завышенные данные.

Определение объемной скорости кровотока в зоне анастомоза сложно осуществить в связи с тем, что невозможно измерить высокую скорость кровотока в анастомозе в импульсно-волновом допплеровском режиме линейным датчиком, которым проводят исследование фистулы, из-за наличия предела скоростей Найквиста (Ультразвуковая диагностика сосудистых заболеваний. Руководство для врачей / Под ред. В.П. Куликова. - М.: ООО «Фирма СТРОМ», 2011. - С. 60).

Изобретение направлено на создание способа определения объемной скорости кровотока в артериовенозной фистуле для программного гемодиализа, обеспечивающего повышение точности за счет определения объемной скорости кровотока в приводящей артерии проксимальнее и дистальнее анастомоза с учетом направления кровотока дистальнее анастомоза.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе определения объемной скорости кровотока в артериовенозной фистуле для программного гемодиализа путем ультразвукового цветового дуплексного сканирования фистулы линейным датчиком частотой 7-10 МГц в импульсно-волновом допплеровском режиме, особенность заключается в том, что определяют объемную скорость кровотока в приводящей артерии на 2 см проксимальнее и дистальнее анастомоза; если кровоток в артерии дистальнее анастомоза антеградный, то объемную скорость кровотока в артериовенозной фистуле (Vo_АВФ) определяют по формуле Vo _АВФ (мл/мин)=Vo_П - Vo_Дант, где Vo_П - объемная скорость кровотока в артерии проксимальнее анастомоза, мл/мин, Vo_Дант - объемная скорость антеградного потока в артерии дистальнее анастомоза, мл/мин; если кровоток в артерии дистальнее анастомоза ретроградный, то Vo_АВФ (мл/мин)=Vo_П + Vo_Дрет, где Vo_П - объемная скорость кровотока в артерии проксимальнее анастомоза, мл/мин, Vo_Дрет - объемная скорость ретроградного потока в артерии дистальнее анастомоза, мл/мин; если кровоток в артерии дистальнее анастомоза двунаправленный, то Vo_АВФ (мл/мин) = Vo_П + Vo_Дрет - Vo_Дант, где Vo_П - объемная скорость кровотока в артерии проксимальнее анастомоза, мл/мин, Vo_Дант - объемная скорость антеградного потока в артерии дистальнее анастомоза, мл/мин, Vo_Дрет - объемная скорость ретроградного потока в артерии дистальнее анастомоза, мл/мин.

Объемную скорость кровотока в приводящей артерии определяют на 2 см проксимальнее анастомоза, так как выше от артерии отходят другие артериальные ветви и определение кровотока будет некорректным. Определение показателя на 2 см дистальнее анастомоза связано с тем, что при расстоянии более 2 см расчет технически невозможен, так как анастомоз может быть наложен низко на предплечье, а на расстоянии менее 2 см от анастомоза кровоток становится турбулентным и расчет будет неверным.

Способ осуществляют следующим образом. Пациенту со сформированной артериовенозной фистулой для программного гемодиализа проводят ультразвуковое цветовое дуплексное сканирование. Линейным датчиком частотой 7-10 МГц исследуют приводящую артерию в продольном сечении, определяют диаметр артерии и в импульсно-волновом допплеровском режиме рассчитывают максимальную систолическую скорость кровотока на 2 см проксимальнее и дистальнее анастомоза. На основании полученных данных с помощью стандартных автоматических программ, заложенных в программное обеспечение ультразвукового прибора, определяют объемную скорость кровотока в приводящей артерии на 2 см проксимальнее анастомоза и на 2 см дистальнее анастомоза. Возможны три варианта направления кровотока в артерии дистальнее анастомоза: антеградный, ретроградный и двунаправленный. Если направление кровотока в артерии дистальнее анастомоза совпадает с направлением кровотока в приводящей артерии проксимальнее анастомоза и в локтевой артерии, не участвующей в формировании артериовенозной фистулы, если анастомоз наложен на предплечье с лучевой артерией, либо с направлением кровотока в приводящей плечевой артерии, если анастомоз наложен на плечо, то кровоток направлен в кисть и является антеградным. При наличии антеградного кровотока в артерии дистальнее анастомоза объемную скорость кровотока в артериовенозной фистуле (Vo_АВФ) определяют по формуле Vo_АВФ (мл/мин) = Vo_П - Vo_Дант, где Vo_П - объемная скорость кровотока в артерии проксимальнее анастомоза, мл/мин, Vo_Дант - объемная скорость антеградного потока в артерии дистальнее анастомоза, мл/мин. Если кровоток в артерии дистальнее анастомоза направлен противоположно кровотоку в приводящей артерии проксимальнее анастомоза и в локтевой артерии, не участвующей в формировании артериовенозной фистулы, если анастомоз наложен на предплечье с лучевой артерией, либо противоположно кровотоку в приводящей плечевой артерии, если анастомоз наложен на плечо, то кровоток направлен из кисти в артериовенозную фистулу и является ретроградным. При наличии ретроградного кровотока в артерии дистальнее анастомоза объемную скорость кровотока в артериовенозной фистуле определяют по формуле Vo_АВФ (мл/мин) = Vo_П + Vo_Дрет, где Vo_П - объемная скорость кровотока в артерии проксимальнее анастомоза, мл/мин, Vo_Дрет - объемная скорость ретроградного потока в артерии дистальнее анастомоза, мл/мин. Если кровоток в артерии дистальнее анастомоза двунаправленный, имеющий антеградную волну, совпадающую по направлению с кровотоком в приводящей артерии проксимальнее анастомоза, и ретроградную волну, направленную противоположно кровотоку в приводящей артерии проксимальнее анастомоза, то объемную скорость кровотока в артериовенозной фистуле определяют по формуле Vo_АВФ (мл/мин)=Vo_П + Vo_Дрет - Vo_Дант, где Vo_П - объемная скорость кровотока в артерии проксимальнее анастомоза, мл/мин, Vo_Дант - объемная скорость антеградного потока в артерии дистальнее анастомоза, мл/мин, Vo_Дрет - объемная скорость ретроградного потока в артерии дистальнее анастомоза, мл/мин. При выявлении снижения объемной скорости кровотока менее 350 мл/мин пациента направляют на консультацию сосудистого хирурга для решения вопроса об оперативном лечении. Большая объемная скорость кровотока, превышающая 25-30% от значения минутного сердечного выброса у пациента, может привести к развитию сердечной недостаточности и требует хирургической реконструкции фистулы.

Заявляемый способ определения объемной скорости кровотока в артериовенозной фистуле для гемодиализа прошел клинические испытания при обследовании 342 пациентов с артериовенозной фистулой для программного гемодиализа, которым в результате исследования была достоверно определена объемная скорость кровотока в артериовенозной фистуле. Снижение объемной скорости кровотока менее 350 мл/мин было выявлено у 32 пациентов, которые были направлены на консультацию к сосудистому хирургу. У 67 обследованных объемная скорость кровотока превышала 2,0 л/мин, что потребовало проведение эхокардиографии с определением минутного сердечного выброса для решения вопроса о реконструкции фистулы. У 243 пациентов показатель объемной скорости кровотока находился в пределах допустимых значений.

Приводим клинические примеры - выписки из историй болезни.

Пример 1. Пациент Д., 75 лет. Клинический диагноз: хронический обструктивный пиелонефрит. Осложнения: терминальная стадия почечной недостаточности (анемия, дисэлектролитемия, метаболический ацидоз, вторичный гиперпаратиреоз, гиперурикемия), корригируемая гемодиализом с января 2019 г. Согласно заявляемому способу, через 3 недели после формирования сосудистого доступа пациенту при ультразвуковом цветовом дуплексном сканировании линейным датчиком частотой 7-10 МГц в импульсно-волновом допплеровском режиме определена объемная скорость кровотока в приводящей (лучевой) артерии проксимальнее анастомоза, которая составила Vo_П = 277 мл/мин. На фиг. 1 приведена допплерограмма приводящей (лучевой) артерии проксимальнее анастомоза с определением показателя объемной скорости кровотока. Направление кровотока в лучевой артерии дистальнее анастомоза было антеградное, совпадающее с направлением кровотока в приводящей артерии и локтевой артерии, объемный кровоток в артерии дистальнее анастомоза равен Vo_Дант = 68 мл/мин. На фиг. 2 приведена допплерограмма лучевой артерии дистальнее анастомоза с определением показателя объемной скорости кровотока. По предложенной формуле рассчитали объемную скорость кровотока в артериовенозной фистуле: Vo_АВФ = Vo_П - Vo_Дант - 277 - 68 = 209 (мл/мин), что меньше нормативных значений. Поэтому пациент был направлен к нефрологу с рекомендацией продолжить мероприятия по разработке и созреванию фистулы.

Пример 2. Пациент В., 36 лет. Клинический диагноз: синдром Альпорта, мезангиально-пролиферативный гломерулонефрит. Осложнения: терминальная стадия почечной недостаточности (азотемия, анемия, дисэлектролитемия, дислипидемия, миокардиодистрофия, вторичная артериальная гипертензия), корригируемая гемодиализом с 2003 г. Согласно заявляемому способу, при ультразвуковом цветовом дуплексном сканировании линейным датчиком частотой 7-10 МГц в импульсно-волновом допплеровском режиме определена объемная скорость кровотока по приводящей (лучевой) артерии проксимальнее анастомоза, которая составила Vo_П = 2085 мл/мин. На фиг. 3 представлена допплерограмма приводящей (лучевой) артерии проксимальнее анастомоза с определением показателя объемной скорости кровотока. Направление кровотока в лучевой артерии дистальнее анастомоза было ретроградное, противоположное направлению кровотока в приводящей артерии и локтевой артерии, объемная скорость ретроградного потока равна Vo_Дрет = 394 мл/мин. На фиг. 4 представлена допплерограмма лучевой артерии дистальнее анастомоза с определением показателя объемной скорости кровотока. По предложенной формуле рассчитали объемную скорость кровотока в артериовенозной фистуле: Vo_АВФ = Vo_П + Vo_Дрет = 2085 + 394 = 2479 (мл/мин), что превышает нормативные значения, и пациент был направлен на консультацию к сосудистому хирургу для решения вопроса о коррекции сосудистого доступа.

Пример 3. Пациентка В., 66 лет. Клинический диагноз: хронический гломерулонефрит. Осложнения: терминальная стадия почечной недостаточности (азотемия, анемия, метаболический ацидоз, вторичная артериальная гипертензия, вторичный гиперпаратиреоз, диспротеинемия, дисэлектролитемия), корригируемая гемодиализом с 2012 г. Согласно заявляемому способу, при ультразвуковом цветовом дуплексном сканировании линейным датчиком частотой 7-10 МГц в импульсно-волновом допплеровском режиме определена объемная скорость кровотока по приводящей (лучевой) артерии проксимальнее анастомоза, которая составила Vo_П = 752 мл/мин. На фиг. 5 представлена допплерограмма приводящей (лучевой) артерии проксимальнее анастомоза с определением показателя объемной скорости кровотока. Направление кровотока в лучевой артерии дистальнее анастомоза было двунаправленное (антероретроградное), объемная скорость антеградной волны равна Vo_Дант = 10 мл/мин, объемная скорость ретроградной волны Vo_Дрет = 18 мл/мин. На фиг. 6 представлена допплерограмма лучевой артерии дистальнее анастомоза с определением показателя объемной скорости кровотока. По предложенной формуле рассчитали объемную скорость кровотока в артериовенозной фистуле: Vo_АВФ = Vo_П + Vo_Дрет - Vo_Дант = 752 + 18 - 10 = 760 мл/мин, что соответствует нормативных значениям.

Таким образом, пациентам с артериовенозной фистулой для программного гемодиализа была точно определена объемная скорость кровотока в фистуле, что позволило дать рекомендации по дальнейшей тактике ведения пациентов.