Реография

Реография – неинвазивный метод исследования кровоснабжения органов, в основе которого лежит принцип регистрации изменений электрического сопротивления тканей в связи с меняющимся кровенаполнением. Чем больше приток крови к тканям, тем меньше их сопротивление. Для получения реограммы через тело пациента пропускают переменный ток частотой 50-100кГц, малой силы (не более 10 мкА), создаваемый специальным генератором.

Принципиальная разработка реографической методики принадлежит Н. Манн (1937). В дальнейшем методика (электроплетизмография, импеданс-плетизмография) получила развитие в работах А. А. Кедрова и Т. Ю. Либермана (1941 – 1949) и др. Детальная разработка и внедрение в клиническую практику метода реографии связано с именами австрийских исследователейW.Holzer, К.Polzer иA.Marko. Им же принадлежит по существу первая монография (Rheokardiographie, Wien, 1946), в которой авторы не только осветили технические стороны метода (электрические схемы аппарата, варианты генератора переменного тока и др.), но и представили результаты клинического использования реографии при различных заболеваниях сердечно сосудистой системы. Существенный вклад в разработку метода реографии внес Ю.Т. Пушкарь, создавший отечественную конструкцию аппарата и изменивший методику регистрации реограммы (прекардильная реокардиография). В настоящее время доказано клиническое значение применения метода реографии.

В зависимости от конкретной клинической задачи меняется зона исследования, и соответственно место наложения электродов. Поэтому различают реографию легких, сосудов мозга (реоэнцефалография), сосудов конечностей (реовазография) и др.

Принципиальной основой метода реографии является зависимость изменений сопротивления от изменений кровенаполнения в изучаемом участке тела человека. Другими словами, изучаются пульсовые колебания электрического сопротивления.

Более полное представление о пульсовых колебаниях электрического сопротивления получают при учете (соотношении) базового сопротивления исследуемого участка (т. е. суммарного сопротивления тела зондирующему току с частотой 50–100 кГц). Полный импеданс (сопротивление) состоит из двух величин, постоянный или базовый импеданс, обусловленный общим кровенаполнением тканей и их сопротивлением, и переменный или пульсовой импеданс, вызванный колебаниями кровенаполнения во время сердечного цикла. Величина пульсового импеданса ничтожно мала и составляет не более 0, 5 % общего импеданса. Вместе с тем пульсовой импеданс составляет объект изучения для реографии.

Регистрация реограмм осуществляется с помощью реографов. Последние состоят из следующих элементов генератора высокой частоты, преобразователя «импеданс-напряжение», детектора, усилителя, калибровочного устройства, дифференцирующей цепочки.

При биполярной методике накладывают 2 электрода, каждый из которых одновременно является токовым и измерительным, электроды фиксируют на соответствующем участке тела. Для снижения контактного сопротивления между электродом и кожей используются те же приемы, что и при записи ЭКГ. При использовании тетраполярной методики участок исследования ограничивают парой измерительных электродов, а возникшее в них напряжение снимают с помощью другой пары электродов, расположенных кнаружи по отношению к первой (токовые). Тетраполярная методика более точна, ибо резко (до минимума) снижается влияние контактного сопротивления (нет необходимости накладывать прокладки, смоченные растворами солей или щелочей, а также пользоваться электродной пастой) и электродной поляризации. Это позволяет с высокой степенью точности измерить импеданс глубинных тканей. Кроме того, достаточно точно получаемые сведения о базисном импедансе позволяют дать количественную оценку основным гемодинамическим показателям ударному и минутному объемам кровообращения.

Запись реограмм производится в теплом помещении через 1, 5–2 ч после приема пищи или натощак, в положении лежа на спине после 15–20-минутного отдыха. Одновременно с двумя реограммами (основной и дифференциальной). Записывается ЭКГ во II стандартном отведении и иногда ФКГ в V точке или над верхушкой на одном из среднечастотных диапазонов. Желательно регистрацию реограммы производить на задержке дыхания при неполном выдохе. Запись производят при скорости движения лентопротяжного механизма 25–50 мм/с (реже – 100 мм/с). Необходимо следить за калибровочным сигналом (0, 1 Ом=10 мм).

Реограмма – это кривая, отражающая пульсовые колебания электрического со противления. При увеличении кровенаполнения имеет место возрастание амплитуды кривой и наоборот, другими словами, регистрируется динамика импеданса в обратной полярности. На реограмме (рис. 1) различают систолическую и диастолическую части. Первая обусловлена притоком крови, вторая связана с венозным оттоком.

Качественная и количественная оценка реограмм сводится к измерению и описанию амплитудных и временных отрезков кривой, которые отражают состояние тонуса сосудов, их эластичность, величину ударного объема. Кроме того, вычисляются специальные реографические показатели.

При качественном анализе учитывается форма кривой, характер анакроты и катакроты, рельеф вершины (закругленная, заостренная, платообразная, седловидная и др.), выраженность и количество дополнительных волн, их расположение на нисходящем колене кривой, наличие или отсутствие пресистолической волны.

Количественный анализ предусматривает определение следующих показателей (рис. 2):

1. Амплитуда систолической волны в мм измеряется от основания систолической волны до высшей точки реограммы.

2. Амплитуда диастолической волны в мм измеряется от основания диастолической волны до высшей ее точки.

3. Реографический индекс (систолический – РСИ и диастолический – РДИ) – отношение систолической (диастолической) волны к стандартному калибровочному сигналу (0, 1 Ом =10 мм), выражается в относительных единицах. Этот показатель характеризует величину и скорость притока (оттока) крови в исследуемой зоне. Амплитуда кривой измеряется от изолинии до высшей точки волны.

4. Интервал Q а или время распространения пульсовой волны (ВРПВ) на участке «сердце – исследуемый орган» в секундах – соответствует периоду напряжения при фазовом анализе систолы желудочков. Измеряется от начала зубца Q ЭКТ до начала волны реограммы, связанной с данным сердечным циклом. Интервал Q – а уменьшается при повышении тонуса или склерозе магистральных сосудов

5. Период или время быстрого наполнения (ВНбыстр) – от начала подъема систолической волны реограммы до точки максимальной крутизны на ее восходящем колене (соответствует проекции вершины основного зубца дифференциальной реограммы на восходящее колено объемной реограммы). Этот показатель отражает величину ударного объема и функциональное состояние крупных сосудов.

6. Период или время медленного наполнения (ВНмедл) –от точки максимальной крутизны на восходящем колене реограммы до ее вершины. Этот показатель определяется также как разность между ВНмакс. и ВНбыстр. и отражает функциональное со стояние сосудов среднего и мелкого калибра.

7. ВНбыстр и ВНмедл составляют период максимального наполнения – ВНмакс (или α), который измеряется от начала восходящей части кривой до ее вершины.

8. Амплитудно-частотный показатель (АЧП) – отношение реографического индекса (РИ) к длительности сердечного цикла R – R. РИ/R – R характеризует величину объемного кровотока в исследуемой области в единицу времени.

9. Отношение амплитуд систолической и диастолической волн (Ас/Ад) отражает степень преобладания артериального притока во время систолы над венозным оттоком во время диастолы.

10. Время общего наполнения (ВНобщ) – интервал от начала подъема реограммы отражает общее время систолического притока крови в данную сосудистую область

11. Продолжительность катакроты (β) в секундах (от высшей точки кривой реограммы до точки пересечения с изолинией)

12. Отношение времени восходящей части к времени нисходящей (α /β) в процентах.

13. Отношение времени восходящей части реограммы к длительности сердечного цикла (α /R-R) • 100 % или к сумме α +β =Т – как показатель эластичности и тонуса сосудов.

14. Коэффициенты, отражающие отношение времени быстрого наполнения и времени медленного наполнения к общей длительности наполнения (ВНбыстр.) /(ВНобщ), (ВНмедл)/(ВНобщ). Следует заметить, что в реографии, как ни в одном из методов инструментальной диагностики сердечно-сосудистой системы нет единой методики количественных расчетов и нет единой терминологии. В каждом конкретном случае врач должен определить объем анализируемых показателей, который позволил бы при минимальных расчетах получить оптимальную информацию.

Реография аорты и легочной артерии широко используется в клинической практике. Для регистрации этих реограмм используют электроды размерами 3Х4 см (активный) и 6Х10 см. При записи реограммы легочной артерии активный электрод располагают во II межреберье справа по срединно-ключичной линии, а пассивный – в области нижнего угла правой лопатки. При записи реограммы аорты активный электрод фиксируют на грудине на уровне II межреберья, а пассивный на спине в области IV – VI грудных позвонков. Такое расположение электродов обеспечивает получение раздельной информации о колебании кровенаполнения левого и правого желудочков сердца и правого легкого. На данных реограммах различают пресистолическую волну (начинается одновременно с зубцомQ ЭК.Г, продолжается 0, 10–0, 15 с и обусловлена кровенаполнением полых вен и предсердий), систолическую (соответствует началу фазы изгнания в момент открытия полулунных клапанов) – отражающая кровенаполнение легочной артерии, ее ветвей и аорты. На систолической волне различают восходящее колено (рис. 3), «а–b», оно более крутое на реограмме аорты), вершину («с»), спуск с инцизурой («d») и дикроту.

За систолической волной следует диастолическая волна («Т»), отражающая время заполнения желудочков сердца кровью, больших полых вен, отток крови из аорты и легочных сосудов. Реограмма аорты и легочной артерии используется для расчета структуры правого и левого желудочков сердца, оценивающей сократительную функцию миокарда. Сопоставление опознавательных точек объемной и дифференциальной реограмм дает возможность выделить отдельные фазы сокращения желудочков.

Расчет указанных фазовых показателей и их условное обозначение следующие:

Т, с – период напряжения (в секундах) – интервал от начала зубца Q на ЭКГ до начала крутого подъема объемной реограммы в точке «а»;

ИС, с – фаза изометрического сокращения (в секундах)– интервал от начала I тона на ФКГ до точки «а» на объемной реограмме;

АС, с – фаза асинхронного сокращения (в секундах) – разность Ас=Т–ИС;

Е, с – период изгнания (в секундах)– интервал от точки «а» до точки «с» на объемной реограмме;

Еб, с – фаза быстрого изгнания (в секундах)– интервал от точки «а» до точки «b» на объемной реограмме;

Sm – механическая систола – суммаSm=Е+ИС;

So – общая систола–сумма So=Е+Т.

Vмакс.- максимальная скорость во время быстрого систолического наполнения характеризует сократительную способность миокарда, ударный объем желудочка (на рис.3) это интервал 2. Расчет производится таким образом вершина основного положительного систолического зубца дифференциальной реограммы проецируется на восходящую часть систолической волны объемной реограммы, из полученной точки проводится касательная к восходящей части систолической волны объемной реограммы – гипотенуза прямоугольного треугольника, а катетами его являются взаимно перпендикулярные отрезки, один параллелен оси абсцисс, а другой – оси ординат. Искомый показатель является тангенсом угла, образованного гипотенузой и катетом, параллельным оси абсцисс (катет вертикальный выражается в Ом, а горизонтальный в секундах, поэтому показатель выражается в Ом/с).

По данным реограммы легких можно сделать ряд диагностических выводов.

Легочная гипертония (прекапиллярная) приводит к изменению ряда показателей нарушается фазовая структура систолы правого желудочка, изменяется величина ударного реографического систолического индекса. Повышение систолического давления отражается тенденцией к уменьшению фазы максимального изгнания. Выраженная легочная гипертония приводит к абсолютному снижению реографического систолического индекса. Повышение диастолического давления проявляется удлинением периода напряжения и фазы максимального изгнания. При посткапиллярной гипертонии увеличивается межамплитудный индекс за счет амплитуды диастолической волны. Уменьшение амплитуды систолической волны может быть при снижении ударного объема правого желудочка, прекапиллярной гипертонии, склеротических изменениях легочной артерии и ее ветвей.

Увеличение амплитуды систолической волны обусловлено увеличением ударного объема правого желудочка и может иметь место при некоторых врожденных пороках сердца, артериовенозных фистулах. Полное отсутствие диастолической волны – показатель снижения резервной емкости венозного русла малого круга.

По состоянию гемодинамики малого круга кровообращения различают 3 типа реографических кривых а) гиповолемический – снижена амплитуда, имеются зазубрины на анакроте, нечеткая инцизура на диастолической волне, удлинено время максимального систолического наполнения, б) гиперволемический – высокая амплитуда систолической волны, крутая анакрота и катакрота, плохая выраженность инцизуры и диастолической волны, в) гипертонический – увеличенная амплитуда систолической волны, закругленная вершина, высокое расположение инцизуры.

Реоэнцефалография (РЭГ)–один из вариантов реографического метода исследования, направленный на изучение гемодинамики головного мозга в норме и при патологии. Для записи РЭГ используют упомянутые выше реографы, которые подключают к любому многоканальному самописцу. Электроды представляют собой пластинки круглой формы диаметром 15– 20 мм, с надетыми фланелевыми чехлами, смоченные раствором хлорида натрия. Места наложения электродов обрабатывают спиртом. Условия регистрации и режим работы аппарата такие же, как описаны выше. Обычно используют следующие отведения: фронтомастоидальное, отражающее межполушарную асимметрию и нарушение кровообращения в бассейне внутренней сонной артерии (электроды расположены над бровями и в области сосцевидного отростка за ухом справа и слева); окципитомастоидальное (выявляет локальные изменения в системе позвоночной артерии); лобные и лобно-височные (выявляются нарушения в системе передней мозговой артерии); височно-височные (выявляют нарушения в бассейне средней мозговой артерии) и др. Можно одновременно записывать несколько отведении, но не более трех – четырех.

Рассчитывают и оценивают РЭГ по вышеописанной методике.

При нормальном кровообращении в мозгу межполушарная асимметрия не превышает 10 %, а РИ колеблется в пределах от 1, 2 до 1, 6. При этом Vмакс.=1, 7 Ом/с иVмедл.=0, 3–0, 4 Ом/с. Если нарушается мозговое кровообращение (стеноз сонной артерии, шок, артериальная гипертония, синдром позвоночной артерии и др.), указанные показатели изменяются в соответствии со степенью дефицита кровотока. Для уточнения характера нарушений кровообращения (органическое или функциональное) проводят лекарственные пробы (нитроглицерин, эуфиллин и др.) и записывают РЭГ в динамике.

Реовазография – метод исследования кровообращения в конечностях. Существуют 2 методики: продольная (электроды накладываются на крайние точки исследуемого участка конечностей – проксимально и дистально) и поперечная (электроды располагаются на одном и том же уровне напротив друг друга). Наиболее признанной и обоснованной является первая методика. При биполярной реовазографии накладывают 2 электрода при тетраполярной – 4. Электроды представляют собой полоски из токопроводящего материала (свинцовые и др.) шириной 5– 10 мм и другой формы. При динамическом снятии реовазограмм необходимо фиксировать электроды в одном и том же положении. Условия записи реовазограмм, режим работы аппарата, а также анализ количественных показателей такие же, как и при регистрации реограмм других зон. Реовазограммы, записанные на различных реографах, отличаются величиной амплитудных показателей. Поэтому при динамическом обследовании следует пользоваться одним и тем же аппаратом и на нем предварительно отработать нормативные показатели.

Поданным Ф. Д. Акуловой (1986), амплитуда систолической волны реовазограммы в норме составляет на предплечье 0, 07-0, 10; на кисти – 0, 11-0, 15; на бедре – 0, 05-0, 06; на голени – 0, 08-0, 12; на стопе – 0, 10-0, 13 Ом. Соотношение между амплитудными показателями реовазограмм плеча и бедра составляет 1: 1, 5. При спазме артериальных сосудов амплитуда реовазограммы снижается, а при гипотонии резко возрастает.

Реовазография – высокоинформативный метод диагностики нарушений артериального или венозного кровотока в конечностях (тромбооблитерирующие процессы, атеросклеротическое поражение сосудов, болезнь Рейно и др.).

Интегральная реография. Эта методика основана на изменении базового импеданса. При этом можно измерить базовый импеданс на протяженности всего тела или в каком-нибудь регионе. Существуют несколько зон наложения электродов для изучения регионарного базового импеданса. Наибольшее применение нашли: методика Е.Hoffer (1970), когда размещаются кольцевые электроды в нижней трети правого предплечья и левой голени, и методика М. И. Тищенко (1971– 1973), предусматривающая фиксацию одной пары объединенных электродов в нижней трети обоих предплечий, а другой – в нижней трети обеих голеней. По мнению Hoffer., между величиной интегрального импеданса и общим объемом воды в организме существует линейная зависимость, что выражается следующей формулой:

где В – объем воды, л; Н – рост исследуемого, см; Zs – импеданс тела, Ом. Коэффициент корреляции при этом равен +0, 92. Интегральная реография может быть использована для определения ударного объема крови, ибо, как установлено, существует зависимость между базовым импедансом, пульсовым его изменением и объемом крови. На основании такой зависимости Кедров предложил формулу для расчета ударного объема крови по интегральной реограмме туловища:

где ∆ V – ударный выброс крови, мл; ∆ R – изменение электрического сопротивления во время систолы, Ом; R – исходное базовое сопротивление тела току высокой частоты, создаваемому генератором реографа, Ом; Р – масса тела, г.

М. И. Тищенко предлагает такую формулу для вычисления ударного объема крови:

гдеVs – ударный объем; L – рост обследуемого, см, h – максимальная амплитуда кривой, мм; К – амплитуда калибровочного сигнала 0, 1 Ом, D – продолжительность диастолы; Т – сердечный цикл, с.

Полученные данные умножают на коэффициент 0, 275 для мужчин и 0, 247 для женщин.

Проведенные Б. И. Мажбичем и Т. П. Шевченко (1984) исследования по уточнению природы интегральной реограммы тела указывают на то, что интегральная реограмма является не чем иным, как реограммой конечностей, а определение величины сердечного выброса левого желудочка по методике Тищенко носит эмпирический характер.

МетодW. Kubicek (1966), предусматривающий расположение токовых электродов на шее и грудной клетке, при сравнении с прямыми методами определения ударного объема (Фика, термодилюции и др.) дает почти 100 % совпадение данных и получил наибольшее признание. Его следует применять в лечебно-профилактических учреждениях. Тетраполярная реограмма, регистрируется с применением импедансного кардиографа или реоплетизмографа. Одновременно регистрируют дифференциальную реограмму и ФКГ (для контроля). Ударный объем рассчитывают по формуле:

где ρ – удельное сопротивление крови при 100 кГц (150 Ом-см); L – расстояние между электродами; Z – базисное сопровтивление в Ом; dZ/Dt – максимальная скорость изменения сопротивления во время сердечного цикла, определяемая по амплитуде дифференциальной кривой; Т – длительность периода изгнания (также определяется по дифференциальной реограмме: спустя 0, 015 с от начала подъема кривой до самой глубокой точки инцизуры).