Методология флоуметрии, 1997 г. стр.35-44.
Возможности и первые результаты применения комплексного исследования кровотока в субкутанных сосудах у больных с последствиями местных лучевых поражений методами лазерной флоуметрии и дуплексного сканирования.
В.Г.Лелюк, С.В.Филин
Государственный Научный Центр Российской Федерации-Институт биофизики Россия, Москва
Введение
Лазерная доплеровская флоуметрия (ЛДФ) является новой диагностической методикой, позволяющей оценить состояние кровотока на капиллярном уровне, оказывающего непосредственное влияние на метаболические процессы в органах и тканях, течение различных воспалительных и репаративных процессов.
В основе метода ЛДФ лежит измерение доплеровской компоненты в спектре отраженного лазерного сигнала, рассеянного на движущихся в тканях частицах, что дает уникальную возможность проведения оценки величины тканевой перфузии, т.е. объема протекающей крови (потока эритроцитов) в единицу времени через единицу массы тканей. ЛДФ позволяет проводить одномоментное или динамическое неинвазивное определение капиллярного кровотока в поверхностных слоях кожи (5).
При проведении настоящего исследования метод ЛФМ был использован для динамического наблюдения субкутанного кровотока при отдаленных последствиях местных лучевых поражений (МЛП), возникших в результате радиационных техногенных аварийных ситуаций (далее "аварийных") в комбинации с ультразвуковой сонографией высокого разрешения с цветовым кодированием энергии доплеровского спектра.
Местное воздействие ионизирующего излучения на кожу вызывает патологический процесс, продолжающий свое развитие на фоне регресса острых клинических проявлений (уменьшения отека, гиперемии, эпителизации острых лучевых язв). Первые признаки поздних последствий местных лучевых поражений развиваются через 6-12 месяцев [3] и позднее (срок зависит от дозы, мощности, вида излучения, площади и локализации поражения). Патологические изменения в облученной коже обуславливаются стойкими фиброзно-дистрофическими нарушениями, повреждением микроциркуляторного русла (характеризующимися повреждением стенок артерий, артериол и капилляров) и лимфатических сосудов, нервно-рецепторного аппарата, клинически выражающимися прогрессирующей атрофией и склерозом тканей (7).
Изменение капилляров дало основание предположить, что повреждение сосудов играет решающую роль во всех формах отдаленных радиационных повреждений тканей (1).
Капилляры являются наиболее радиочувствительными кровеносными сосудами. Изменения в сосудах наблюдаются после воздействия ионизирующего излучения в дозах свыше 20 Гр. На ранних стадиях после облучения увеличиваются проницаемость сосудистой стенки и объемный кровоток. Через несколько месяцев наступает дегенерация эндотелиальных клеток, утолщение базальной мембраны и постепенный склероз, вследствие чего происходит сужение просвета сосудов и уменьшение кровотока (6). Эти изменения обычно сопровождаются изменением формы артерий и артериол (капилляры изогнуты, образовывают клубки, местами резко расширены или сужены или полностью закрыты, возникают телеангиоэктазии, тромбы, аваскулярные зоны), дегенерацией эластических элементов в стенках артерий, атрофией гладких мышц, приводящих к развитию лучевого фиброза и окклюзии сосудов. Изменения функции сосудов предшествуют повреждению клеток перед развитием острой поздней атрофии тканей (2). Происходит также утолщение базальной мембраны и зарастание просвета сосудов коллагеном (4).
Клиническими признаками последствий МЛП являются сухость кожи, сглаживание кожного рисунка, телеангиоэктазии, гиперкератоз, гемангиомы, мелкопятнистая гиперпигментация с участками депигментации, выраженный фиброз, приводящий к развитию поздних лучевых язв, контрактур и, вследствие того, функциональных нарушений.
Из вышеописанного становится понятным необходимость и большое значение оценки субкутанного кровотока в местных лучевых повреждениях для прогнозирования течения МЛП и разработки адекватных методов их хирургического лечения.
Задачей настоящего исследования являлась оценка субкутанного кровотока при динамическом наблюдении у больных с МЛП.
Материалы и методы.
Обследовано 15 пациентов-участников "аварийных" ситуаций (подвергшихся воздействию ионизирующего излучения в результате участия в различных радиационных авариях) с последствиями местных лучевых поражений (МЛП), находившихся на стационарном обследовании и лечении в клинике Государственного научного центра Российской Федерации - Института Биофизики.
Все обследованные - мужчины в возрасте от 20 до 60 лет, с различной давностью облучения (от 6 месяцев до 30 лет), у которых поздние МЛП развились в результате воздействия различных видов ионизирующего излучения (гамма-излучение, сочетанное гамма- и бета-излучения, e - поток электронов). При клиническом обследовании у пациентов наблюдались следующие поздние проявления МЛП: сухость кожи, сглаженность кожного рисунка, телеангиоэктазии, гиперкератоз, участки гиперпигментации, депигментации, контрактуры, фиброз, поздние лучевые язвы.
У 4 пациентов зона радиационного (лучевого) фиброза обследовалась до и после лечения пентоксифиллином (внутривенное введение в дозе 200 мг капельно курсом 21 день), у 8 - до лечения, у 3 - в процессе введения пентоксифиллина и (или) никотиновой кислоты. Результаты измерений в области радиационного (лучевого) фиброза сравнивалась с непораженными контралатеральными участками либо, при отсутствии таковых, - с состоянием кровотока кожного покрова соответствующих локализаций необлученных лиц, подобранных по возрасту, полу, цвету кожи, росту, весу, профессиональной принадлежности (модифицированный индивидуальный кейс-контроль). Результаты лазерной доплеровской флоуметрии сопоставлялись с данными дуплексного сканирования.
ЛДФ производилась с использованием контактного накожного датчика на приборе BLF-21 фирмы Transonic Systems (США). Осуществлялись трехкратные измерения кровотока с последующим их усреднением. Мониторирование кровотока проводилось за 5 минут до начала, в процессе инфузии и через 15 минут после окончания введения пентоксифиллина и (или) никотиновой кислоты с последовательной записью 15-секундных разверток на магнитный носитель.
Дуплексное сканирование осуществлялось на ультразвуковой системе Acuson-128/XP-10 линейным датчиком с частотой 7 МГц через гелевую подушку.
Все результаты обрабатывались с помощью IBM-совместимого персонального компьютера в пакете программ Microsoft Office'97.
Результаты.
Все обследованные пациенты с различными степенями тяжести МЛП были разделены на 5 групп в зависимости от времени, прошедшего после момента облучения. При клиническом обследование у пациентов с 1-2 степенью МЛП определялись сухость кожи, сглаженность кожного рисунка, единичные телеангиоэктазии, слабо выраженный гиперкератоз; при 2-3 степени МЛП, кроме выше перечисленных изменений выявлены участки гипер- и гипопигментации, более выраженный гиперкератоз и фиброз, поздние лучевые язвы; при 3-4 степени - все клинические проявления имели большую степень выраженности.
В 1 группе пациентов (3 случая) с длительностью МЛП - 0-6 месяцев был зафиксирован повышенный субкутанный кровоток, составивший в среднем 20,4±6,7мл/100г/мин. (при норме 15,6±4,1мл/100г/мин.).
Во 2 группе (1 случай) с длительностью МЛП - 0-3 года выявлялся сниженный субкутанный кровоток во всех исследуемых зонах, в среднем составивший 10,4±4,7 мл/100г/мин. при сравнении с контрольной группой.
В 3 группе (5 случаев) с длительностью МЛП - 0-7 лет величина капиллярной перфузии составила 7,3±2,7 мл/100г/мин., что было значительно ниже нормальных величин.
В 4 группе (4 случая) с длительностью МЛП - 0-10 лет и 5 группе (2 случая) с длительностью МЛП - 0-30 лет отмечалось снижение объемного капиллярного кровотока до 3,4-5,6±1,7 мл/100г/мин.
В результате лечения пентоксифиллином (внутривенное капельное введение в дозе 200 мг курсом 21 день) у 4 пациентов с длительностью заболевания от 6 месяцев до 7 лет отмечалось возрастание объемного кровотока приблизительно на 20% от исходной величины.
В 3 случаях (с длительностью заболевания от 6 месяцев до 10 лет) проводилась оценка изменения параметров кровотока в момент введения пентоксифиллина и (или) никотиновой кислоты. При измерении параметров кровотока отмечалось увеличение линейной скорости кровотока на 100-120% по сравнению с исходной величиной. Изменение величин линейных параметров кровотока, оцененное методом дуплексного сканирования, существенно не отличалось от данных, полученных при проведение лазерной доплеровской флоуметрии.
При проведении дуплексного сканирования оценивались линейные параметры кровотока, а также величина индексов периферического сопротивления в зонах лучевого фиброза, прилежащих к язвенному дефекту. В острой стадии заболевания отмечалось возрастание пиковой систолической и конечной диастолической скорости кровотока со снижением величин индексов периферического сопротивления. Индекс пульсации в среднем составил 0,5-0,7, индекс резистивности 0,4-0,5. В стадии отдаленных последствий острых лучевых поражений в зоне сформировавшегося фиброза отмечалось снижение пиковой систолической и конечной диастолической скорости кровотока при низких значениях индексов периферического сопротивления (PI: 0,55-0,75; RI: 0,45-0,55).
Параметры кровотока, оцененные в зоне лучевого ожога и "здоровой" зоне, существенно отличались по абсолютным значениям, что позволяло проводить объективную количественную оценку протяженности пораженной области и играло огромную роль при проведении оперативного лечения. Визуальная картина васкуляризации в местах поражения и неизмененных участках, а также спектры доплеровских сдвигов частот представлены на рисунках 1-6.
Рисунок 1. Васкуляризация
поверхностных тканей в норме
(цветовое кодирование энергии
доплеровского спектра).
Рисунок 2. Доплеровский
спектр неизменных субкутанных
сосудов.
Рисунок 3. Васкуляризация
поверхностных тканей у пациента с
лучевым фиброзом (цветовое
кодирование энергии доплеровского
спектра).
Рисунок 4. Доплеровский
спектр сосуда в области лучевого
фиброза.
Рисунок 5. Васкуляризация
тканей в области лучевой язвы
(цветовое кодирование энергии
доплеровского спектра).
Рисунок 6. Доплеровский
спектр сосуда в области лучевой
язвы.
Выводы
Таким образом, на основании проведенных исследований могут быть сделаны следующие выводы:
Литература:
