Обзор методов инструментальной диагностики микроциркуляторных нарушений

Как было сказано в параграфе 1.1, ревматические болезни характеризуются системным поражением соединительной ткани и сосудов, при этом в большинстве случаев именно микроциркуляторное русло первым вовлекается в патологический процесс.

В клинической практике для выявления микроциркуляторных нарушений в настоящее время наиболее широкое распространение получили методы капилляро­скопии, реовазографии, ультразвуковой допплерографии, термометрии и термогра­фии [37, 38]. Ниже представлены краткие характеристики каждого из перечислен­ных методов, а также приведены сферы их применения, основные преимущества и недостатки.

Метод капилляроскопии является методом неинвазивного прижизненного ис­следования капилляров и капиллярного кровообращения мягких тканей. Объектом наблюдения чаще всего служит дистальный ряд капилляров ногтевого ложа (эпо- нихия). В отличие от участков кожи в других местах, где большей частью удаётся

видеть только верхушки капиллярных петель, данные капилляры доступны для ис­следования на всём своём протяжении, так как расположены горизонтально и нахо­дятся ближе к поверхности кожи [39, 40]. Для визуализации капилляров применя­ются различные модификации микроскопа или специальный прибор - капилляро- скоп, представляющий собой микроскоп отражённого света, оснащённый видеока­мерой и монитором (рисунок 1.9) [41]. Обработка первичной информации ведётся с помощью специализированного программного обеспечения.

Рисунок 1.9 - Проведение капилляроскопии

При проведении капилляроскопии исследуются все пальцы, кроме больших, однако иногда предпочтение отдают IV пальцу левой руки, так как принято счи­тать, что ногтевой валик этого пальца травмируется меньше [40, 42].

27 чила капилляроскопия бульбарной конъюнктивы, где возможно изучение крово­тока во всех сосудах микроциркуляторного русла - артериолах, венулах, капилля­рах, а также в артериоло-венулярных анастомозах [42]. Капилляроскопию бульбар­ной конъюнктивы проводят с помощью офтальмологических капилляроскопов [43].

Капилляроскопия позволяет оценивать как морфологические характеристики капилляров, так и параметры динамики капиллярного кровообращения. Наиболее часто оценивают форму капилляров, их расположение, плотность капиллярной сети, диаметры отделов кровеносного капилляра, величину периваскулярной зоны, наличие светлых включений и эритроцитарных агрегатов, линейную и объёмную скорости капиллярного кровотока по отделам или объёмную скорость фильтрации жидкости и т.п. [44]. Разнообразные отклонения от нормальных значений свиде­тельствуют о наличии патологии.

К преимуществам капилляроскопии можно отнести уникальную возмож­ность визуализации капилляров и капиллярного кровотока, большой объём получа­емой диагностической информации (более 20 параметров), безболезненность, воз­можность проведения процедуры даже при критических состояниях пациента. Тем не менее, применение метода ограничивается несколькими объектами исследова­ния, а в поле зрения прибора попадает лишь небольшая область исследуемого объ­екта.

Метод реографии (импедансная плетизмография, реоплетизмография, элек­троплетизмография, реовазография) основан на регистрации изменений электриче­ского сопротивления исследуемых органов, тканей или отдельных участков тела [45]. В диагностике сосудистых нарушений при РЗ наиболее часто используют реова- зографию (РВГ) - реографию верхних и нижних конечностей (рисунок 1.10).

Данный метод позволяет объективно оценить изменения пульсового кровена­полнения и свойств сосудистой стенки в динамике [46]. РВГ применяют для диа­гностики органических и функциональных сосудистых изменений в артериальном и венозном русле, исследования особенностей коллатерального кровообращения, изучения действия на организм провокационных физических воздействий, лекар­ственных препаратов и т.д. [47].

Рисунок 1.10 - Проведение РВГ верхних конечностей

При проведении РВГ на исследуемую конечность (или палец) накладывают электроды и пропускают через них электрический ток (1-5 мА) высокой частоты (30-300 кГц). Изменение кровенаполнения и скорости движения крови в кровенос­ных сосудах сопровождается колебаниями электрического сопротивления. В общем виде можно предположить, что относительное изменение объёма ткани в исследу­емом участке (практически равное изменению объёма крови в этом участке) про­порционально относительному изменению сопротивления этого участка [48]. Гра­фическую запись изменения сопротивления в соответствии с изменениями крове­наполнения называют реограммой. Анализ реограмм производится как по внешним показателям (форма, выраженность и расположение волн), так и по оценке ампли­тудных и временных показателей (реографический индекс, время восходящей ча­сти волны, дикротический индекс, время распространения волны, коэффициент асимметрии и т.д.) [49].

С помощью РВГ возможно оценивать эластичность сосудистой стенки, пуль­совое кровенаполнение и тонус сосудов. Однако наибольший вклад в результиру­ющий сигнал вносят крупные сосуды, поэтому состояние сосудов микроциркуля- торного русла по результатам реовазографии возможно оценить лишь косвенно. Несмотря на то, что процедура РВГ является безболезненной, во время проведения исследований пациент подвергается воздействию электрического тока высокой ча­стоты, что накладывает определённые ограничения и противопоказания. Кроме того, результаты диагностики чрезвычайно подвержены артефактам, прежде всего, двигательным. Стоит также отметить, что в настоящее время в научной периодике наблюдается уменьшение числа публикаций по данной тематике, а в медицинской практике реовазография используется лишь как вспомогательный метод диагно­стики микроциркуляторных нарушений [49].

Ультразвуковая допплерография (УЗДГ) - метод ультразвукового исследова­ния, демонстрирующий в реальном времени показатели кровотока в сосудах. По сути, метод совмещает использование стандартного ультразвукового исследования с допплерографией. В основе метода УЗДГ лежит эффект Допплера. При примене­нии данного метода регистрируется изменение частоты звуковых волн, отражаю­щихся от движущихся объектов, и тем самым оценивается скорость движения крови в сосудах. После обработки информации создается двухмерное цветное изоб­ражение кровеносных сосудов [50]. В зависимости от режима проведения сканиро­вания, цветовая кодировка может обозначать направление кровотока (динамиче­ский режим), скорость или наличие турбулентности в кровяном потоке (режим из­мерения скорости), смещение частоты (силовая допплерография). Информация мо­жет быть представлена также в звуковом и количественном виде [51]. Преимуще­ством УЗДГ является возможность визуализации структуры и анатомических осо­бенностей сосудов, измерения скорости течения крови в них, выявления затрудне­ний кровотока, определения их локализации и возможную причину появления [52].

Различают УЗДГ сосудов головного мозга (транскраниальное), шейных сосу­дов, сердца, глаз, верхних и нижних конечностей и т.д. (рисунок 1.11) [53-55].

Несмотря на высокую стоимость оборудования, метод достаточно широко используется для диагностики системных поражений магистральных сосудов. Пре­имуществом является также отсутствие абсолютных противопоказаний к проведе­нию допплерографии. Тем не менее, к недостаткам метода УЗДГ можно отнести высокие требования, предъявляемые к квалификации врача-диагноста, проводя­щего исследование. Кроме того, как и в случае реовазографии, определение состо­яния кровообращения возможно лишь в средних и крупных сосудах, тогда как наиболее ценной, с точки зрения ранней диагностики и своевременного начала ле­чения, является оценка состояния сосудов микроциркуляторного русла.

Рисунок 1.11 - Проведение УЗДГ верхних конечностей (а) и результаты

исследования (б)

В последнее время стали появляться разработки (в том числе отечественные) ультразвуковых приборов, позволяющих проводить допплерографические иссле­дования на микрососудах диаметром менее 1 мм. В отличие от УЗДГ магистраль­ных сосудов, когда врач исследует датчиком 5-10 МГц единичный сосуд и получает спектральную картину кровотока, для оценки динамики интегральных характери­стик кровотока в микроциркуляторном русле предлагается применять непрерыв­ные высокочастотные ультразвуковые датчики (20-30 МГц) [56]. Однако к настоя­щему времени данные приборы не нашли широкого применения.

Метод инфракрасной термографии (тепловидение) основан на регистрации теплового (инфракрасного) излучения тела человека [57] (рисунок 1.12).

Рисунок 1.12 - Аппарат инфракрасной термографии верхних конечностей (а) и

результаты исследования (б)

Тепловизионная диагностика основана на том факте, что по температуре тела человека можно судить о его физиологическом состоянии и происходящих в его организме процессах.

Термография обладает множеством преимуществ. Отсутствие прямого кон­такта с обследуемой областью даёт возможность оценивать состояние организма в

естественных условиях, высокая чувствительность и точность позволяют регистри­ровать даже малейшие изменения температуры, быстрота и скорость съёма обеспе­чивают проведение диагностики в режиме реального времени. Благодаря этим пре­имуществам, термография нашла применение в самых разных областях медицины: при диагностике поражений сосудов конечностей, осложнений сахарного диабета, атеросклероза, вибрационной болезни и болезни Рейно, идентификации злокаче­ственных образований и воспалительных процессов, в сосудистой хирургии, нейрохирургии и т.п. [60]. Тепловизионную диагностику также применяют с целью изучения колебаний кровотока в микроциркуляторном русле [61]. Однако, хотя кровоснабжение исследуемой области вносит основной вклад в формирование тер­мографической картины, температура того или иного исследуемого участка по­верхности тела человека всё же является интегральным показателем и зависит от множества других факторов [58]. Хорошие результаты показывает совместное ис­пользование тепловизионной и оптической биомедицинской диагностики, осо­бенно при комбинации с нагрузочными пробами [62].

Для получения термографической картины в современных медицинских теп­ловизорах используются матрицы детекторов, зачастую требующих устройств охлаждения. Дороговизна данных элементов является причиной высокой стоимо­сти тепловизионного оборудования, что ограничивает широкое применение в кли­нической практике. Поэтому в некоторых случаях термографию заменяют на низ­коинерционную высокочувствительную термометрию (например, при диагностике вибрационной болезни «золотым стандартом» является применение электротермо­метрии при холодовой пробе) [63, 64].

1.5