Введение к работе
Актуальность проблемы.
Эффективность любого вида лучевой диагностики многократно увеличивается с помощью методов искусственного контрастирования, суть которых заключается в использовании определённых химических соединений (контрастных средств), позволяющих получать изображение требуемых анатомических структур. Чаще всего контрастные препараты вводятся внутрисосудисто, поэтому принципиальное значение имеет их влияние на кровь человека. Большое количество исследований было проведено по изучению воздействия контрастных средств (КС) на реологию крови человека [А.Н.Усенко, Н.Л.Шимановский, 1992; W.H. Reinhart, 1994; X.Huang, A.Yoshikoshi 2011]. Был выявлен ряд негативных эффектов рентгеноконтрастных препаратов препаратов: увеличение вязкости крови, увеличение агрегационной и снижение деформационной способности эритроцитов, а в следствие расстройство микроциркуляции. При усилении агрегации кровь превращается из взвеси эритроцитов с высокой текучестью в сетчатую суспензию, полностью лишенную этой способности. При активном слипании эритроцитов агрегаты закупоривают просветы сосудов, вызывая нарушение в них кровотока [Н.Н.Фирсов, П.Х.Джанашия, 2004]. Такая картина наблюдается не только системно, но и местно, в микрососудах отдельных органов, в которых вследствие этого нарушаются реологические свойства текущей крови до такой степени, что кровоток в капиллярах, мелких артериях и венах замедляется или останавливается полностью — возникает стаз, несмотря на то, что артериовенозная разность кровяного давления на протяжении этих микрососудов сохранена [M.Donner, X.D.Weng, 1993]. Снижение деформационной способности и изменение морфологии эритроцитов влечёт за собой недостаточную оксигенацию тканей и в совокупности с ростом агрегационной способности провоцирует развитие локальной ишемии, что особо опасно для таких органов как мозг, сердце, почки [F. Jung, C. Mrowietz, 2008]. Не удивительно, что осложнений после введения РКС было много, вплоть до летальных исходов [Н.К. Свиридов, П.М. Котляров, 2000]. Такие данные указывает на необходимость использования наиболее безопасных РКС, особенно у больных с повышенным риском развития нежелательных реакций. В настоящий момент на фармакологическом рынке представлен большой выбор высококачественных неионных рентгеноконтрастных (РКС) и магнитно-резонансных контрастных средств (МРКС), активно используемых для диагностических процедур. Однако их влияние на реологию крови человека нуждается в развёрнутом изучении, так как анализ литературных данных не даёт чёткого представления об этой проблеме. В особенности важно представлять взаимодействие КС с эритроцитами крови пациентов с изначально изменённой реологией крови, что поможет снизить риск развития осложнений после применения КС, подобрать наиболее безопасный препарат каждому больному исходя из его изначальных показателей реологии крови. Представляется целесообразной разработка подходов к профилактике возникновения нарушений реологических свойств крови, обусловленных введением КС внутрисосудисто.
Целью работы явилось изучение влияния рентгеноконтрастных средств (неионного димера - йодиксанола, неионных мономеров - йопромида, йогексола, йоверсола и ионного мономера - амидотризоата) и магнитно-резонансных контрастных средств (гадобутрола и гадопентетата димеглюмина) на реологию крови человека и разработка метода профилактики развития нарушений гемореологии, вызванных введением данных диагностических средств.
Задачи исследования
-
Оценить влияние контрастных средств на агрегацию эритроцитов крови человека в опытах in vitro и ex vivo.
-
Оценить влияние контрастных средств на вязкость крови человека in vitro и ex vivо.
-
Провести изучение влияния исследуемых контрастных средств на деформационную способность эритроцитов крови человека в опытах in vitro и ex vivo.
-
Исследовать влияние контрастных средств на морфологию эритроцитов крови человека в опытах in vitro и ex vivo.
-
Изучить возможное защитное действие Декстрана 40 по отношению к реологическим свойствам крови при введении контрастных препаратов.
Научная новизна исследования
В работе впервые показано, что изменение деформационной способности эритроцитов крови человека под действием йодиксанола, йопромида, йогексола, йоверсола, амидотризоата натрия и меглюмина, гадобутрола, гадопентетата димеглюмина зависит от физико-химических свойств контрастных средств и является обратимым процессом. Впервые выявлено, что воздействие исследуемых контрастных средств на агрегацию эритроцитов зависит от изначально имеющихся у человека гемореологических расстройств, чем сильнее они выражены, тем значительней негативный эффект контрастных средств, вызывающий формирование эритроцитарных агрегатов, неспособных к разрушению, что ведёт к окклюзии микрососудов и капилляров. Также впервые показано, что предварительное введение пациентам с тяжёлыми гемореологическими изменениями Декстрана 40 препятствует дальнейшему развитию нарушений периферического кровотока под действием контрастных средств.
Практическая значимость
Предложен способ повышения безопасности диагностического обследования с использованием контрастирования, суть которого состоит в выявление нарушений гемореологии у пациентов до введения контрастного средства и подборе наиболее безопасного препарата для пациентов с незначительными изменениями реологии крови, а пациентам со значительными расстройствами гемореологии в превентивном внутривенном введении Декстрана 40, который нормализует суспензиальную стабильность крови и агрегационные параметры.
Данный способ можно рекомендовать для изучения в клинических условиях для предупреждения развития патологических реакций со стороны реологии крови при проведении контрастных диагностических исследований.
Реализация результатов исследования
Разработанная методика по предотвращению нарушений микрореологии крови после введения контрастных средств внедрена в практику Института Хирургии им. А.В.Вишневского. Материалы диссертации включены в учебный курс для студентов и аспирантов кафедры молекулярной фармакологии и радиобиологии ГБОУ ВПО РНИМУ имени Н.И.Пирогова Минздравсозразвития России.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-практических конференциях кафедры молекулярной фармакологии и радиобиологии им. академика П.В.Сергеева и кафедры теоретической и экспериментальной физики медико-биологического факультета ГБОУ ВПО РНИМУ имени Н.И.Пирогова Минздравсоцразвития России (2008 – 2011 гг).
Отдельные фрагменты работы были представлены на Научно-практической конференции «Медико-биологические науки для теоретической и клинической медицины» (2008), IX Международном конгрессе «Доказательная медицина – основа современного здравоохранения» (2010), XVIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (2011).
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, раздела собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего работы отечественных и зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 32 рисунками и 10 таблицами.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Рентгеноконтрастные средства (неионный димер -йодиксанол, неионные мономеры - йопромид, йогексол, йоверсол и ионный мономер - амидотризоат натрия и меглюмина) и магнитно-резонансные контрастные средства (гадобутрол и гадопентетат димеглюмина) концентрационно зависимым образом изменяют вязкость крови человека, деформационные, агрегационные и морфологические параметры эритроцитов.
-
Действие исследуемых контрастных средств на деформационную способность эритроцитов человека зависит от физико-химических свойств (осмоляльности, вязкости, ионогенности) препарата и является обратимым процессом.
-
Введение высокоосмотичных контрастных препаратов в кровь вызывает рост прочности агрегатов эритроцитов. Выраженность негативного эффекта контрастных средств на агрегацию эритроцитов зависит от уже имеющихся нарушений гемореологии у пациента.
-
Превентивное введение пациентам с тяжёлыми гемореологическими расстройствами Декстрана 40 препятствует дальнейшему развитию нарушений периферического кровотока под действием контрастных средств.
