Введение к работе
Актуальность темы. Исследование микроциркуляции является одним из приоритетных направлений в области экспериментальной и клинической медицины. Это обуславливается тем, что в микрососудистом русле в конечном счете реализуется транспортная функция сердечно-сосудистой системы и обеспечивается транскапиллярный обмен, создающий необходимый для жизни тканевой гомеостаз.
В этой связи принципиальное значение приобретает разработка методов исследования и контроля параметров, характеризующих состояние транскапиллярного обмена, в значительной степени обеспечиваемого проницаемостью стенки капилляра, т.е. её' способностью избирательно пропускать различные вещества и форменные элементы крови.
От успешной разработки этой проблемы в значительной степени зависит решение ряда важных вопросов практической медицины, таких, как качество диагностики и эффективность лечения общих и регионарных нарушений кровообращения, изучение патогенеза многих заболеваний и различных видов воспаления.
Наиболее доступными для исследования являются капилляры кожи, изменения в которых достаточно объективно отражают состояние микроциркуляторного русла (МЦР) всего организма в целом.
В то время, как известные методы экспериментального исследования транскапиллярного обмена на животных разработаны и широко используются, инвазивность и травматичность делает невозможным их использование в клинической практике.
В клинической практике наиболее информативными и наименее травматичными для исследования считаются петехиальные способы отрицательного давления и венозного застоя, имеющие, однако, недостаточную объективность измерений, т.к. количество петехий (точечных кровоизлияний), обнаруживаемых исследователем, зависит не только от проницаемости капилляров кожи (ПКК), но и от многих других факторов, определяемых индивидуальными особенностями пациента.
Анализ биомеханики изменений транскапиллярного обмена позволил нам предложить использование метода импедансометрии для определения ПКК. Вместе с тем, практическое применение импедансометрического метода в целях исследования микроциркуляции требует выбора оптимального измерительного режима, специальных конструкций электродов и создания биотехнической системы (БТС) для
оценки состояния ПКК.
Целью настоящей работы является разработка и исследование неинвазивного импедансометрического метода определения ПКК.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
-
Разработать биотехнический комплекс для определения ПКК.
-
Разработать теоретические основы биомеханики нарушений проницаемости кожных капилляров и импедансометрического метода их исследования.
-
Провести экспериментальную проверку полученных теоретических результатов путем физического моделирования.
-
Провести клиническую апробаїшю разработанного метода определения ПКК.
В работе использованы методология системного анализа, теория синтеза биотехнических систем, численные методы в решении задач теории упругости, теория электропроводности электролитов, теория электроразведки, методы математической статистики, методы машинной обработки экспериментальных данных.
Научную новизну работы составляют:
-
Неинвазивный импедансометрический метод определения ПКК.
-
Теоретически и экспериментально установленная связь между изменениями электрической проводимости слоя дермы участка кожи, находящегося под воздействием отрицательного давления, и параметрами транскапиллярного обмена.
-
Теоретически и экспериментально обоснованная возможность определения кондуктивных изменений слоя дермы по изменению потенциалов на поверхности кожи.
-
Принципы построения электродной системы для импедансометрического определения ПКК.
-
Биотехнический комплекс для определения ПКК.
Практическую ценность диссертации представляют:
-
Неинвазивный импедансометрический метод определения ПКК.
-
Трех-электродная система для импедансометрического определения ПКК.
-
Разработанные, на основании проведенных экспериментальных и теоретических исследований, медико-технические требования к биотехническому комплексу для определения ПКК.
-
Методики клинических исследований состояния ПКК.
-
Количественный параметр, характеризующий ПКК и критерии его оценки.
;>
6. Результаты клинических исследований, позволившие определить наличие и степень развития различных сосудистых патологий. Основные положения, выносимые на защиту:
импедансометрический метод определения ПКК, основашіьій на определении кондуктивных изменений слоя дермы участка кожи, при воздействии на него отрицательным давлением, его теоретическое и экспериментальное обоснование;
биотехнический комплекс определения состояния ПКК, включающий технические средства, клинические методики проведения исследований, количественный параметр, характеризующий состояние ПКК.
Реализация работы. Разработанный метод определения ПКК применяется в лечебной работе кафедры сердечно-сосудистой хирургии Санкт-Петербургской Академии последипломного образования, Балтийской клинической центральной бассейновой больнице и отделении полиорганного туберкулеза Санкт-Петербургского НИИ Фтизиопульмонологии с 1997 года.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-технических конференциях "Диагностика, информатика, метрология, экология, безопасность - 97" (С.-Петербург, 1-3 июля 1997 г. и 30 июня - 2 июля 1998 г.), Международной конференции по микроциркуляции (Москва-Ярославль, 25-27 августа, 1997 г.), научно-практической конференции "Человек, окружающая среда и туберкулез" (Якутск, 20-21 ноября 1997 г.), Юбилейной конференции, посвященной 100-летию Санкт-Петербургского Государственного медицинского университета им. акад. И.П.Павлова "Прогресс и проблемы в лечении заболеваний сердца и сосудов" (С.Петербург, 8-11 декабря 1997г.), конференции по проблемам внезапной смерти (С.-Петербург, 25-27 мая 1998 г.), IV Всероссийской конференции по биомеханике "Биомеханика - 98" (Нижний Новгород, 1-5 июня 1998 г.), III международной научно-технической конференции "Физика и радиоэлектроника в медицине и биотехнологии" (Владимир, 17-19 июня 1998 г.), Российской научно-практической конференции "Сердечная недостаточность. Актуальные проблемы патогенеза и терапии" (С.-Петербург, 25-26 июня 1998 г.), Научной молодежной школе по твердотельным датчикам (С.-Петербург, 23-25 ноября 1998 г.), Научной конференции, посвященной 200-летию ВМедА (С.-Петербург, 27 апреля 1999 г.), II Съезде биофизиков России (Москва, 23-27 августа 1999 г.), II международной конференции "Микроциркуляция и гемореология" (Ярославль-Москва, 29-30 августа 1999 г.), И конференции ассоциации флебологов России (Москва, 6-7 октября 1999 г.) и научно-технических конференциях профессорско-преподавательского
состава СПбГЭТУ (1998-1999 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, из них 6 статей и 10 тезисов докладов на конференциях, 1 Патент Российской Федерации на изобретение N 2080816 от 10 июня 1997 г., получено 1 удостоверение на рационализаторское предложение.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 135 наименований. Основная часть работы изложена на 111 страницах машинописного текста. Работа содержит 51 рисунок.
