Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза

Гурия, Константин Георгиевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза
ВАК РФ 03.01.02, Биофизика

Автореферат диссертации по теме "Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза"

005055189

На правах рукописи

Гурия Константин Георгиевич

АКУСТИЧЕСКАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ТРОМБООБРАЗОВАНИЯ И ФИБРИНОЛИЗА

03.01.02 - биофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 5 НОЯ 2012

Москва - 2012

005055189

Работа выполнена на кафедре Физики живых систем ФГАОУВПО «Московский физико-технический институт (государственный университет)» и в ФГБУ Гематологический научный центр МЗ РФ

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук Гузеватых Александр Петрович

Официальные оппоненты:

Ризниченко Галина Юрьевна, доктор физико-математических наук, профессор, зав. сектором информатики и биофизики сложных систем кафедры биофизики биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова

Габбасов Зуфар Ахнафович, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории стволовых клеток человека НИИ экспериментальной кардиологии ФГБУ РКНПК МЗ РФ

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук

Защита диссертации состоится 13 декабря 2012 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.96 на базе Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова по адресу 119992, Москва, Воробьевы горы, МГУ, биологический факультет, аудитория 389.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.

Автореферат разослан « ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Страховская Марина Глебовна

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Как известно, современная биофизика ставит своей основной целью применение и развитие физических методов и подходов к исследованию биологических явлений. К настоящему времени наиболее широкое применение в биофизике нашли спектральные методы, позволяющие изучать структурно-функциональные свойства биологических макромолекул и комплексов1. Указанные методы основываются на взаимодействии сканирующих волн с биологическими объектами. Рассеяние электромагнитных волн лежит в основе методов рентгеноструктурного анализа. Волны оптического диапазона широко используются в современной биофизике для детектирования процессов в супрамакромолекулярных и клеточных структурах2.

Развитие акустических методов привело к созданию целого поколения акустических сканеров, которые в настоящее время используются как для научных, так и для практических биомедицинских целей3. В частности, использование эффекта Доплера позволяет сегодня надежно контролировать наличие/отсутствие массопереноса в важнейших физиологических транспортных системах4. Особую актуальность представляют ситуации, в которых имеет место нарушение кровотока в коронарных артериях, обусловленное тромбообразованием5. В этой связи дальнейшее развитие методов акустического контроля за процессами смены кровью своего агрегатного состояния представляется актуальным.

1 М.В. Волькенштейн, Молекулярная биофизика. - М.: Наука, 1975; А.Б. Рубин, Биофизика, в 2-х томах. - М.: Высшая школа, 2000.

2 A.B. Приезжев, В В. Тучин, Л.П. Шубочкин, Лазерная диагностика в биологии и медицине. -М.: Наука, 1989.

3 Ультразвук в медицине. Физические основы применения. / Под ред. К. Хилла, Дж. Бэмбера, Г. тер Хаар. - М.: Физматлит, 2008; Практическое руководство по ультразвуковой диагностике. / под ред. В.В. Митькова- М.: Видар-М, 2005.

4 Shung K.K. Diagnostic Ultrasound: Imaging and Blood Flow Measurements. - CRC-Press, 2005.

5 M. Дебейки, А. Готто, Новая жизнь сердца. - М.: Гэотар Медицина, 1998; Е.И. Чазов, Пути снижения смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. // Тер. Архив, 2008, №8, с. 11 -16.

Цели н задачи исследования

Основной целью работы являлось изучение возможностей ультразвуковых методов для контроля за быстропротекающими процессами тромбообразования и фибринолиза. В соответствии с этим ставились следующие задачи:

1. Разработать экспериментальную установку, позволяющую регистрировать как акустически, так и оптически, протекание процессов тромбообразования и фибринолиза.

2. За счет сопоставления данных оптической и акустической регистрации выявить индикативные показатели начала развития процессов тромбообразования.

3. Исследовать теоретически регуляторную сеть реакций, управляющих процессами наработки плазмина. Установить основные пути и условия взрывной активации процессов фибринолиза.

4. Акустическими методами исследовать кинетику развития процессов фибринолиза в ответ на стимуляцию фибринолитической системы тромболитическими агентами.

Научная новизна и практическая значимость работы

Впервые установлено, что начальные этапы тромбообразования в интенсивных потоках крови могут надежно детектироваться акустическими методами. С помощью построенной физико-математической модели, описывающей регуляторные процессы наработки основного фибринолитика - плазмина, выявлены общие условия пороговой активации взрывного фибринолиза. Экспериментально исследована кинетика процессов фибринолиза, активируемых фазоспецифическим введением фибринолитика.

Практическая значимость работы определяется перспективами разработки неинвазивных методов контроля в реальном времени процессов смены агрегатного состояния крови в системах in vivo. В настоящее время в современной клинической практике неинвазивная диагностика как фибринолитических, так и коагулогических процессов отсутствует6.

6 З.С. Баркаган, А.П. Момот, Диагностика и контролируемая терапия нарушений гемостаза. - М.: Ньюдиамед, 2008.

Положения, выносимые на защиту

1. В экспериментах in vitro показано, что образование фибриновых микросгустков на ранней стадии процессов свертывания в условиях интенсивного кровотока может надежно регистрироваться акустическими методами.

2. На основе анализа фибринолитической регуляторной системы установлена принципиальная возможность пороговой активации взрывных процессов генерации плазмина. Предсказано существование 2-х основных путей пороговой активации процессов взрывного фибринолиза.

3. Использование разработанной автоматической системы для инжектирования активаторов фибринолиза позволило установить, что эффективность действия фибринолитиков существенно зависит от стадии формирования фибриновых сгустков в системе.

Апробация работы

Работа докладывалась на семинарах лаборатории криобиофизики клеток крови ГНЦ МЗ РФ. Отдельные главы работы докладывались на следующих конференциях: на 13-ой всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Таганрог, 2007); на Ш-ей и IV-ой всероссийских конференциях «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии» (Москва, 2007 и 2009); на международном симпозиуме «Modern Spectroscopy Methods in Studying Structure and Function of Biopolymers in Biology and Medicine» (Дубна, 2007); на 11-ой и 16-ой международных Пущинских школах-конференциях «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2007 и 2012); на ХШ-ом всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2007); на XIV-ой и XVI-ой научных школах «Нелинейные волны» (Нижний Новгород, 2008 и 2012); на всероссийской научной школе для молодежи «Нелинейные феномены, хаос, критические явления и методы их исследования с помощью вейвлетного, кластерного и спектрального анализа в геоэкологических процессах» (Саратов, 2009); на международной конференции «Модели инновационного развития фармацевтической и медицинской промышленности на базе интеграции университетской науки и индустрии», (Долгопрудный, 2011); на VIII-ой международной школе-конференции "Системное кровообращение,

микроциркуляция и гемореология" (Ярославль, 2011); на XVIII-ом российском национальном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 2011); на 54-ой научной конференции МФТИ - Всероссийской молодёжной научной конференции «Проблемы фундаментальных и прикладных, естественных и технических наук в современном информационном обществе» (Долгопрудный, 2011); на международной конференции «Instabilities and Control of Excitable Networks: From Macro- to Nano- Systems» (Долгопрудный, 2012) и на Конгрессе гематологов России (Москва, 2012).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 3 статьи в реферируемых журналах, входящих в перечень ВАК, и 16 тезисов докладов конференций.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, пяти глав основного текста, заключения, трех приложений и списка цитируемой литературы. Работа содержит 112 страниц машинописного текста, 28 рисунков и 4 таблицы. Библиография включает 290 наименований.

Содержание работы

Во Введении дается краткое обоснование актуальности темы, формулируются цели и задачи исследования.

В Главе 1 проводится критический анализ литературы, посвященной проблемам применения акустических методов к детектированию процессов тромбообразования. Подробно анализируются известные методы оценки коагулогического статуса крови. Делается вывод о необходимости разработки неинвазивных методов контроля агрегатного состояния крови.

В Главе 2 описаны результаты исследования возможностей ультразвукового детектирования начальных стадий процессов свертывания в условиях интенсивного кровотока. Приводится описание разработанной экспериментальной установки, позволяющей детектировать одновременно оптический и акустический сигналы в процессе свертывания. Показано, что появление микросгустков в потоке на ранней стадии свертывания крови приводит к более чем двукратному увеличению

интенсивности отраженного потоком доплеровского сигнала. Установлено, что образование микросгустков в процессе свертывания всегда сопровождается появлением акустического эхоконтраста.

В Главе 3 показывается, что лизис фибриновых сгустков может надежно детектироваться акустическими методами. Приводятся данные, указывающие на сильную чувствительность процесса фибринолиза к фазе введения литического агента. Делается вывод о необходимости углубленного теоретического анализа сетевых механизмов регуляции фибринолитических процессов.

В Главе 4 проводится анализ сети реакций, участвующих в регуляции фибринолиза. Построена математическая модель, описывающая на языке дифференциальных уравнений кинетику регуляторных процессов фибринолитической системы. На основе анализа математической модели делается вывод о принципиальной возможности взрывной наработки плазмина и урокиназы при запороговой стимуляции системы фибринолиза. Исследован вопрос о существовании и устойчивости стационарных состояний регуляторной системы фибринолиза. Рассмотрены условия, при которых потеря устойчивости основного состояния может происходить пороговым образом. Анализируются возможные пути и механизмы такого рода потери устойчивости.

В Главе 5 описывается конструкция созданного в ходе работы автоматического инжектора фибринолитика, позволяющая на строго определенных стадиях процесса тромбообразования болюсно вводить тромболитический агент в поток крови. Приводятся результаты экспериментов по исследованию процессов тромболизиса, вызванных действием препарата «стрептокиназа». Делается вывод о фазоспецифичности действия фибринолитических агентов.

В Заключении дается перечень результатов, выносимых на защиту, и обсуждаются возможные пути их практического использования.

Основные результаты работы

Акустическая регистрация ранних этапов тромбообразования

В настоящей работе экспериментально исследовалась возможность ультразвукового детектирования начальных стадий процессов свертывания в условиях интенсивного кровотока. Эксперименты проводились с плазмой крови и цельной кровью. Забор крови производился у здоровых доноров в полиэтиленовые контейнеры «Baxter», содержащие раствор гемоконсерванта CPDA. Для получения плазмы, донорская кровь центрифугировалась при 2350g в течение 15 минут.

С целью регистрации оптического и акустического сигналов в процессе тромбообразования в условиях интенсивного течения была разработана специальная экспериментальная установка. Схема экспериментальной установки приведена на рисунке 1.

В экспериментах использовалась замкнутая система прозрачных гибких силиконовых трубок (см. 2 на рис.1) с внутренним диаметром 4 мм и полным объемом 15 мл, используемых в устройствах для гемодиализа «Baxter». Система трубок заполнялась плазмой крови или цельной кровью в зависимости от типа эксперимента. Скорость течения задавалась при помощи перистальтического насоса, и поддерживалась постоянной на протяжении всего эксперимента (см. 1 на рис.1). Значение средней скорости потока в различных экспериментах варьировалось в пределах от 10 до 30 см/с. Использование винтового зажима (см. 3 на рис.1) позволяло регулировать степень локального пережатия трубки. Рекальцификация производилась в начале каждого эксперимента посредством введения в трубку от 300 до 500 мкл раствора хлорида кальция (100 мг/мл).

Оптическое изображение регистрировалось в отраженном свете лазерного диода, с длиной волны излучения 640 нм, при помощи цифровой видеокамеры (см. 4 на рис.1). Для получения акустического сигнала использовался ультразвуковой сканер HP Sonos 4500 (см. 6 на рис.1) с ультразвуковым датчиком (см. 7 на рис.1), работающим в диапазоне частот от 3,9 до 7,1 МГц. В ходе каждого из экспериментов при помощи ультразвукового сканера имелась возможность регистрировать доплеровский сигнал, отражаемый потоком, либо наблюдать двумерное изображение течения в трубке.

В опытах с плазмой крови производилась одновременная регистрация оптического изображения и акустического сигнала. В опытах с цельной кровью, в силу ее оптической непрозрачности, производилась регистрация только акустического сигнала. Данные записывались в .АVI формате на рабочую станцию (см. 5 на рис.1).

Рисунок 1. Принципиальная схема экспериментальной установки: 1 - перистальтический насос, 2 - замкнутая система прозрачных гибких силиконовых трубок, 3 - винтовой зажим, 4 - видеокамера, 5 - рабочая станция, 6 - ультразвуковой сканер, 7 - датчик, 8 - ванна с водой.

В ходе экспериментов с плазмой крови, была установлена стадийность в протекании процессов тромбообразования в условиях интенсивного потока. Фрагменты одной из типичных записей процессов свертывания приведены на рисунке 2. Развертка спектра доплеровского сигнала, полученная при помощи ультразвукового сканера, приведена под каждым из кадров. График изменения интенсивности доплеровского сигнала, отражаемого потоком плазмы, в процессе свертывания приведен на рисунке 3. Буквами на графике отмечены моменты времени, соответствующие кадрам, приведенным на рисунке 2.

На протяжении первых 20 минут после рекальцификации интенсивность доплеровского сигнала остается на исходном уровне (область «0» на рис.3), а плазма в трубке остается неизменно прозрачной (А на рис.2). На первой стадии тромбообразования (область «1» на рис.3) в потоке появляются первичные микросгустки (В на рис.2). Со временем концентрация микросгустков в потоке стремительно нарастает. Лавинообразная наработка микросгустков сопровождается резким ростом интенсивности доплеровского сигнала (область «1» на рис.3). В 25 опытах с плазмой крови увеличение интенсивности составляло в среднем 6,4 ± 1,3 раза по сравнению с исходным уровнем. Это резкое увеличение интенсивности происходило в течение промежутка времени, составившего 27 ± 5 секунд.

Рисунок 2. А-Р - фрагменты типичной записи процесса свертывания плазмы крови. В верхней части каждого кадра приведены оптические изображения, полученные с видеокамеры. В нижней части каждого кадра — развертка доплеровского сигнала по времени. Стрелки указывают момент во временной развертке, соответствующий оптическому изображению. Время (минуты : секунды . сотые доли секунды) приведено в верхнем правом углу на каждом кадре.

1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450

t. S

Рисунок 3. Изменение в интенсивности доплеровского сигнала в течение процесса свертывания в плазме крови. Стадии процесса свертывания (подробнее см. в тексте) отмечены цифрами. Буквы (А, В, С...) обозначают моменты времени, соответствующие кадрам, приведенным на рисунке 2 A-F.

На второй стадии свертывания (область «2» на рис.3) происходит агрегация микросгустков, приводящая к образованию эмболов значительных размеров (D на рис.2). Прохождение каждым эмболом области локального пережатия сопровождается всплеском интенсивности в доплеровском сигнале (D, Е на рис.2). Этим обуславливается увеличение осцилляций интенсивности доплеровского сигнала на данной стадии. Среднее значение интенсивности остается при этом практически неизменным.

Дальнейшее протекание процессов свертывания (область «3» на рис.3) приводит к образованию в потоке крупных тромбов длиной до 10 см (Е на рис.2). В некоторых случаях такие тромбы могут перекрывать поток, приводя к полной остановке течения (F на рис.2). При этом интенсивность доплеровского сигнала резко обращается в ноль (см. F на рис.3).

Резкое увеличение интенсивности доплеровского сигнала в процессе тромбообразования наблюдалось и в опытах с цельной кровью. Характерный график зависимости изменения интенсивности доплеровского сигнала в процессе свертывания крови приведен на рисунке 4. Во всех опытах с цельной кровью свертывание сопровождалось 2-х кратным (в среднем 2,2 ± 0,4 раза) увеличением интенсивности доплеровского сигнала. Увеличение интенсивности длилось 50 ± 5 секунд.

О 300 600 900 1200

t,c

Рисунок 4. Изменение относительной интенсивности доплеровского сигнала в ходе эксперимента с цельной кровью. Пунктиром отмечен промежуток времени, в течение которого производилась рекальцификация.

Во время наблюдения двумерной картины потока при помощи ультразвукового сканера (В-режим) начало свертывания всегда сопровождалось возникновением акустического эхоконтраста. На рисунке 5 для сравнения приведено изображение потока в трубке до и после наработки микросгустков. После начала тромбообразования отчетливо виден акустический эхоконтраст (В на рис.5), в то время как до начала тромбообразования эхоконтраст отсутствует (А на рис.5).

Рисунок 5. Ультразвуковое изображение потока крови в трубке: (А) - до и (В) - после формирования микроэмболов в потоке.

Представленные в этом разделе результаты позволяют сделать вывод, что акустические методы могут эффективно использоваться для детектирования ранних стадий внутрисосудистого тромбообразования.

Теоретический анализ системы регуляции фибринолиза

В настоящей работе для наглядного графического представления регуляторной сети реакций фибринолитической системы (ФС) использовалась техника двудольных графов7. Любой двудольный граф содержит два типа узлов. В нашем случае первый тип узлов соответствует реагентам (обозначены на схеме кругами), второй тип соответствует реакциям (обозначены на схеме квадратами). Достоинством применения техники двудольных графов к исследованию регуляторных сетей реакций является простота построения изоморфных граф-схемам систем обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ), описывающих динамику реакционно-кинетических процессов.

Развернутая граф-схема, отражающая современные представления об основных регуляторных путях ФС, приведена на рисунке 6. Каждая стрелка на графе, идущая от круга к квадрату, обозначает участие соответствующего реагента в данной реакции. Каждая стрелка, идущая от квадрата к кругу, обозначает образование соответствующего продукта в результате данной реакции. Двойные пунктирные стрелки обозначают участие вещества в реакции в качестве катализатора. Зигзагообразные линии со стрелками обозначают утечки активных веществ в результате их ингибирования и/или деградации.

На первый взгляд схема, приведенная на рисунке 6, представляется довольно сложной, тем не менее, она позволяет в упорядоченном виде представить совокупность кинетических процессов регуляции фибринолиза. Внимательный анализ данной схемы позволяет выделить в ней несколько циклов, отвечающих автокаталитическим петлям положительных обратных связей. Прежде всего, стоит отметить петлю взаимного катализа наработки плазмина и урокиназы, выделенную на графе красным цветом. В настоящей работе полагалось, что именно этот блок реакций (реакции Ь1-с и Ь2-с) играет ключевую роль в автокаталитических процессах наработки плазмина. Иными словами, этот базовый блок реакций рассматривался как главное автокаталитическое ядро регуляторной сети реакций ФС. Процессы же с участием калликреина, ХПа фактора системы свертывания, а так же фибрина и 1-РА, рассматривались нами в качестве «запалов», кинетических пускателей, дающих ход основному циклическому блоку реакций.

7 А.И. Вольпсрт, С.И. Худяев, Анализ в классах разрывных функций и уравнения математической физики. -М.: Наука, 1975.

Рисунок 6. Развернутая граф-схема системы регуляции фибринолиза. Реагенты условно обозначены кругами, реакции - квадратами. Для реагентов использованы следующие обозначения: Pig -плазминоген, Р1 - плазмин, pU — проурокиназа, U — урокиназа, tPA — тканевый активатор плазминогена, К — калликреин, РК — прекалликреин, XII, Xlla, XI, XIa - факторы системы свертывания, F - фибрин, FDP - продукты деградации фибрина.

Редукция развернутой граф-схемы в конечном итоге приводит к наиболее простой граф-схеме, в которой максимально редуцированы оба суб-графа, отвечающие внешним пускателям базового блока реакций (см. рис. 7). Суб-граф внешней активации плазминогена, происходящей в ходе реакций с образованием тройного комплекса t-PA - фибрин — плазминоген, редуцирован на этой схеме до одной эффективной реакции — LIS. Комплекс реакций внешней активации проурокиназы редуцирован до одной реакции — L2S, протекающей под действием внешнего агента, обозначенного символом «S2».

Рисунок 7. Простейшая граф-схема системы регуляции фибринолиза (элементарный граф). Реагенты условно обозначены кругами, реакции - квадратами. Использованы следующие обозначения: Pig (Z,) - плазминоген, PI (X,) - плазмин, pU (Z2) - проурокиназа, U (Х2) - урокиназа, S1 - внешняя активация празминогена, S2 - внешняя активация проурокиназы.

Простейшей моделью регуляции фибринолитических процессов, учитывающей взаимный автокатализ плазмина и урокиназы, является система ОДУ, изоморфная элементарному графу, приведенному на рис. 7.

X = - ¿X, + klcZ,X2 + kuZ,St (1.1)

Х2 = k2Z2 - ¿Х2 + k2cZ2X, + k2sZ2S2 (1.2)

Z, = g, - *,Z, - k,Z, - klcZlX2 - £lsZ,S, (1.3)

Z2 = g2 - k2Z2 - k2Z2 - k2cZ2X, - k2sZ2S2 (1.4)

Здесь использованы следующие обозначения (см. также рис. 7В): Х,иХ2-концентрации активных ферментов, плазмина и урокиназы; Z; и Z2 - концентрации зимогенов, плазминогена и проурокиназы соответственно; Si и S2 - выступают в качестве параметров, отображающих внешние (по отношению к главному автокаталитическому блоку реакций) активаторы плазминогена и проурокиназы; К kic и kis - константы скоростей соответствующих реакций, приведенных на рис. 7В; kt - константы скорости неспецифического удаления зимогенов (их ингибирования, деградации или выведения); g,- скорости поступления зимогенов в систему; ц* -скорости удаления из системы активных ферментов под действием их ингибиторов.

Стоит заметить, что как плазмин, так и урокиназа ингибируются в крови человека под действием ряда веществ. В обоих случаях речь идет о ферментативном ингибировании. Воспользовавшись приближением типа Михаэлиса-Ментен, для констант удаления активных ферментов /// и /и2' могут быть получены следующие выражения:

= Я,0 ■*,/(*, + *,) 0 = 1-2) (1.5)

где и А", зависят от свойств ингибитора.

С учетом выражения (1.5) система уравнений (1.1-1.4) может быть приведена к следующему безразмерному виду:

X, = + А) • г,/«, - х,/(1 + X,)) (1-6)

х2=ц°2{(х1+Р2)^2/а2-х2/(\ + х)) 0-7)

' + РМ^ С'8)

Л =¿2(1 + К /*2 ~ ^ (1 + /2 (*> + А ))) С -9)

Где использованы следующие выражения: х^Х,^, ; г, =2,¡2°; 2° = gl/{k¡ + kl);

Л=(кЛ+к,)/{к,сК^; причем /,у = 1..2, хФ}.

Нетрудно видеть, что выполняются следующие условия: а1 > О, Д >О, у, > О,1=1..2.

Стоит заметить также, что параметры есть не что иное, как стационарные значения концентраций зимогенов при отсутствии в системе внешней активации (5,=0) и активных ферментов (Х,=0). В нормальных условиях, когда система фибринолиза не активирована, концентрации плазмина и урокиназы в крови малы по сравнению с концентрациями их неактивных предшественников. Таким образом, если нет активации системы извне, концентрации зимогенов должны быть близки к^.В безразмерном виде имеем: = = 1.

Рассмотрим случай, когда изменением концентрации зимогенов в результате их активации можно пренебречь по сравнению с их исходной концентрацией. В этом случае справедливо приближение г, = = 1, и вместо системы из четырех уравнений (1.6 - 1.9) мы получаем систему из двух уравнений непосредственно на концентрации активных ферментов:

и=м°((*2+А)/«1-*./(!+*.)) (1Л0>

\х2 = ц\((*, + Рг)/а2 -х2/(1 + дс2)) 0-11)

Изучение вопроса о существовании положительных стационарных состояний системы (1.10 - 1.11) позволяет получить следующие условия:

«,-Д> 0 (' = 1.2) (1.12)

а,а2>1 (1.13)

(1 + а,-ДХ1 + а2-/?2)>(7^" + Л/^7)! (1.14)

Условия (1.12 - 1.14) в совокупности образуют необходимое и достаточное условие существования положительных стационарных состояний системы (1.10- 1.11). Если

условия (1.12- 1.14) выполняются, то координаты стационарных состояний (tí;,xf)

(xN xN}

и \ i ■ 2 / задаются следующими уравнениями:

х»={в-Щ/ы, (1л5)

х?=(в,+Щ/(1.16)

где В. = (7.-1)(>7,-1)-1 + Д.-Д., D = (rj¡tj2 - a¡ - а2)2 - 4a¡a2 > 0, г], = 1 + а,-Д, (,у = 1..2.

При выполнении условий (1.12) и (1.13), условие (1.14) задает в пространстве параметров {а, ;а2;/?[;/?2} область существования положительных стационарных состояний. Так как графическое представление множества в четырехмерном пространстве сопряжено с известного рода затруднениями, ниже приведены параметрические плоскости (<*¡,a2) и (Д,Д2) (см. рис. 8). Значения параметров, принадлежащие области I на параметрических диаграммах, отвечают случаю существования двух положительных стационарных состояний, а значения, принадлежащие области II, - отсутствию таковых. Граница, разделяющая эти области, соответствует обращению выражения (1.14) в равенство. Нетрудно видеть, что в этом случае величина D обращается в нуль и пара стационарных состояний (1.15-1.16) объединяется в одно xf = Bj2r]t (см. рис. 9В).

Анализ устойчивости показывает, что стационарное состояние (х?;х2) устойчиво по отношению к малым возмущениям, в то время как (*f;x2) неустойчиво. В математической теории особая точка (xf.-xf) классифицируется как узел, a (x,9;jr2) как седло. Вид фазовых траекторий системы (1.10 - 1.11) для случая существования двух положительных стационарных состояний приведен на рисунке 9А.

А В

Рисунок 8. Параметрические диаграммы существования положительных стационарных состояний системы (1.10 - 1.11). Область I соответствует существованию двух положительных стационарных состояний, область 11 - отсутствию таковых.

Сепаратриса, выделенная на рис. 9А жирной линией, ограничивает область притяжения узловой особой точки (х,";х2Л'). Любые докритические возмущения, не

выводящие отображающую точку (*,;*,) за пределы этой области притяжения, с течением времени релаксируют, и система возвращается в исходное состояние jCj' ). В то же самое время, любое закритическое возмущение приводит к стремительному нарастанию обеих переменных х, и х2. С физиологической точки зрения, стационарное состояние (х? в рассматриваемой модели должно отвечать основному состоянию (состоянию покоя) системы регуляции фибринолитических процессов.

Таким образом, рассматриваемая математическая модель описывает механизм, лежащий в основе пороговой активации фибринолитических процессов. Величина порога есть не что иное, как характерная величина (минимального) возмущения, необходимого для переключения системы из устойчивого режима в режим взрывной автокаталитической наработки активных ферментов. В качестве оценки для этой

txN-xN\ (xs-xs\

величины может быть взято расстояние между точками и Vi> г) на

фазовой плоскости. С учетом формул (1.15- 1.16) получаем следующее выражение для величины порога активации:

Th = ^W^l 0-17)

Рисунок 9. Фазовые портреты системы (1.10-1.11), отвечающие различным значениям параметров. А - два стационарных состояния (значения параметров принадлежат области I (см. рис. 8)), В - слияние решений (значения параметров лежат на границе раздела областей I и II), С - отсутствие положительных решений (значения параметров принадлежат области II).

Таким образом, как мы видим, рассмотренная простейшая математическая модель способна описывать феномен пороговой дестабилизации основного состояния фибринолитической системы, сопровождающейся автокаталитической наработкой плазмина. При этом стимулом, запускающим взрывной процесс, может быть как закритическое возмущение концентраций активных ферментов (плазмина и урокиназы), так и изменение параметров системы, таких как а„а2,Д,/?2. В первом случае имеет место динамическая дестабилизация, во втором - параметрическая.

Ряд ключевых результатов, полученных в настоящей работе путем анализа относительно простых моделей, представляются весьма общими и, по-видимому, переносимыми на реальную фибринолитическую систему человека. К числу этих результатов относятся:

- существование основного состояния фибринолитической регуляторной системы, характеризующегося малыми значениями концентраций активных ферментов и устойчивостью к довольно широкому классу возмущений;

- возможность активации взрывной наработки плазмина и урокиназы в результате взаимного автокатализа процессов их наработки;

- пороговость дестабилизации основного состояния ФС, приводящей к развитию стремительных (взрывных) процессов тромболизиса.

Акустическая регистрация процессов фибринолиза

Для проведения экспериментов по акустической регистрации процессов фибринолиза была усовершенствована установка, использовавшаяся в опытах по исследованию начальных стадий тромбообразования (см. рис. 1). Для запуска процессов фибринолиза, после появления в потоке первичных микросгустков, в экспериментальную систему вводился раствор фибринолитического препарата «стрептокиназа». Для введения препарата был сконструирован специальный автоматический инжектор, управляемый компьютером в соответствии с данными акустической регистрации. Использование автоматического инжектора позволило осуществлять введение фибринолитика на строго определенных стадиях развития процессов тромбообразования. Конструкция инжектора приведена на рисунке 10.

В экспериментах было установлено, что своевременное введение «стрептокиназы» может приводить к полному или частичному растворению формирующихся в потоке фибриновых сгустков. Тем самым, было показано, что использованный акустический метод позволяет регистрировать процессы свертывания на той стадии, когда за счет своевременного фармакологического вмешательства образование макроскопических тромбов еще может быть предотвращено.

Степень выраженности фибринолитического эффекта оказалась очень чувствительной к тому, на какой стадии развития процесса свертывания производилась инъекция фибринолитического препарата. Другими словами, эффективность лизиса сильно зависела от временной задержки между моментом регистрации появления первичных микросгустков в системе и моментом введения

фибринолитика. Именно в связи со столь высокой фазоспецифичностью лизиса разработка автоматического инжектора оказалась критична для проведения исследований фибринолиза в рамках данной работы.

яиииииш^ Е*Ч - - » ~ • « « ' » ппип'1| 1; шШшШшшШ1Шш

*......^¿Ь * V 1

... ''Л - - и;

1 ИР V. ЩяяшШШ^^^ШШ:, ШШШЩШШШШШШ1!ШШШШ11Ш

Рисунок 10. Внешний вид автоматического инжектора для введения фибринолитических препаратов в экспериментальную систему. А - крепеж для трубки с плазмой крови (или с цельной кровью); В -каретка с установленным шприцем; С - поршень; О - программируемый блок управления; 1, 2 и 3 -моторы инжектора.

Зависимость фибринолитического эффекта от дозировки вводимого препарата исследовалась в диапазоне 100 - 100.000 МЕ (на 18 мл плазмы в системе трубок). Было установлено, что эффективность лизиса зависит от концентрации стрептокиназы немонотонным образом. При дозировках меньших 500 МЕ или больших 30.000 МЕ лизиса как такового практически не происходило, в системе оставалось значительное количество крупных фибриновых сгустков.

Наиболее эффективный лизис наблюдался в диапазоне дозировок от 3.000 до 15.000 МЕ. Развитие процессов фибринолиза при этих дозировках характеризовалось присутствием фазы быстрого лизиса, приводящей к растворению большей части фибриновых сгустков в течение считанных минут (от 30 до 300 секунд). Наличие такой фазы быстрого лизиса может быть следствием взрывной наработки плазмина в экспериментальной системе. Полученные результаты указывают на триггерность процессов фибринолиза, что хорошо согласуется с развитым в настоящей работе теоретическим подходом.

20 <|А|> 15

0 800 1200 ^ С 1800 2400 3000

Рисунок 11. Графики изменения среднего модуля амплитуды акустического сигнала для опытов из серии экспериментов с дозировками 1000 - 50 000 МЕ и постоянньм моментом введения фибринолитика. Приведенные графики отвечают наиболее характерным сценариям развития фибринолитических процессов.

Показано, что акустическая регистрация процессов фибринолиза возможна как в плазме крови, так и в цельной крови. Эффект фазоспецифичности действия фибринолитических агентов наблюдался как в экспериментах с плазмой крови, так и в опытах с использованием цельной донорской крови.

60 45

<|А|> зо 15

о 400 800 1200 1600

I, С

Рисунок 12. Графики изменения среднего модуля амплитуды акустического сигнала для опытов с цельной кровью (случай наиболее эффективного лизиса).

контроль — 50 000 МЕ

контроль

- 5 000 МЕ

- 10 000 МЕ

Благодарности

Считаю своим долгом выразить признательность к.ф.-м.н. Александру Петровичу Гузеватых за руководство работой и помощь при ее выполнении.

Хочу выразить признательность к.б.н. С.Г. Узловой и Д.А. Ивлеву за сотрудничество и помощь в проведении экспериментов.

Выражаю признательность заведующему отделением ультразвуковой диагностики ГНЦ МЗ РФ A.A. Шевелеву за ценные консультации и предоставление части оборудования, использовавшегося в экспериментах.

Хочу поблагодарить А.Р. Гагарину за содействие в работе по анализу регуляторной сети реакций фибринолитической системы.

Выражаю признательность сотрудникам кафедры физики живых систем МФТИ, профессорам Ю.А. Чизмаджеву, A.M. Мелькумянцу, А.И. Дьяченко и В.М. Заико за неоднократное обсуждение результатов данной работы на заседаниях кафедры и ценные указания.

Хочу поблагодарить к.ф.-м.н. К.Е. Злобину, к.ф.-м.н. Е.А. Катруху, A.C. Рухленко и И.А. Романца за ценные замечания и активное участие в дискуссиях на семинарах в нашей лаборатории.

Автор признателен руководству фирмы «Спектромед» (коммерческому директору А.Б. Лизунову), любезно предоставившему в наше распоряжение переносной прибор для доплерографии.

Работа выполнена при частичной поддержке гранта РФФИ № 07-04-01523-а "Исследование спонтанного тромбообразования в интенсивных потоках" и гранта МНТЦ№3744.

Выводы

1. Показано, что акустические методы позволяют регистрировать и количественно характеризовать развитие как процессов тромбообразования, так и процессов фибринолиза, протекающих в условиях интенсивного потока.

2. Сконструирован оригинальный автоматический инжектор, позволяющий производить введение фибринолитического агента в соответствии со снимаемыми в реальном времени данными акустической регистрации. Использование автоматического инжектора позволило исследовать зависимость эффективности фибринолиза от фазы развития процессов тромбообразования в системе и дозировки вводимого препарата.

3. Установлено, что процессы взаимной каталитической наработки плазмина и урокиназы лежат в основе пороговой активации взрывных фибринолитических процессов.

Список публикаций по теме диссертации

Статьи

1. Узлова С.Г., Гурия К.Г., Шевелев А.А., Васильев С.А., Гурия Г.Т. Акустически детектируемые внутрисосудистые микросгустки как предвестники послеоперационных осложнений. // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, Сердечно-сосудистые заболевания, 2008; № 6, с.55-64.

2. Uzlova S.G., Guria K.G., GuriaG.Th. Acoustic determination of early stages of intravascular blood coagulation. // Philosophical Transactions of Royal Society A, 2008; 366(1880), p.3649-3661.

3. Guria K.G., Gagarina A.R., Guria G.Th. Instabilities in fibrinolytic regulatory system. Theoretical analysis of blow-up phenomena. // Journal of Theoretical Biology, 2012; 304, p.27-38.

Тезисы докладов и материалы конференций

1. Узлова С.Г., Гурия Г.Т., Шевелев А.А., Васильев С.А., Гурия К.Г. Акустическое детектирование ранних этапов тромбообразования. // Сб. тезисов, материалы 13-ой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, Таганрог 2007, с.482.

2. Гурия Г.Т., Узлова С.Г., Шевелев А.А., Васильев С.А., Гурия К.Г. Акустически детектируемые микросгустки как предвестники внутрисосудистых тромботических постоперационных осложнений. // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, Сердечно-сосудистые заболевания. Приложение. Т.8, № 3, май-июнь 2007, с. 154.

3. Uzlova S.G., Guria K.G., Shevelev А.А., Vasiliev S.A., GuriaG.Th. Détection of primary stages of intravascular blood coagulation by acoustic methods. // International Symposium. Modem Spectroscopy Methods in Studying Structure and Function of Biopolymers in Biology and Medicine, Dubna 2007, May 28 - June 2, Editor A. Rubin, p.47.

4. Гурия К.Г., Узлова С.Г., Шевелев A.A., Васильев С.A. Акустическое детектирование ранних этапов тромбообразования. // Сб. тезисов 11-ой международной Пущинской школы-конференции «Биология - наука XXI века», 2007, с.241.

5. Узлова С.Г., Гурия К.Г., Шевелев А.А., Васильев С.А., Гурия Г.Т. Неинвазивная регистрация нарушений гемостаза акустическими методами. // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, Сердечно-сосудистые заболевания. Приложение. Т.8, № 6, ноябрь-декабрь 2007, с.245.

6. Гурия К.Г., Узлова С.Г., Шевелев А.А., Васильев С.А. Акустическое детектирование процессов тромбообразования. // Сб. тезисов XIV научной школы «Нелинейные волны - 2008» Фундаментальные и прикладные задачи нелинейной физики. Конференция молодых ученых, 1-7 марта 2008 года, Нижний Новгород, с.39.

7. Гурия К.Г., Узлова С.Г., Гузеватых А.П. Акустическое детектирование процессов тромбообразования и фибринолиза // Материалы Четвертой Всероссийской конференции «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечнососудистой хирургии» (с международным участием), 4-6 февраля 2009, Москва, с.134.

8. Гурия К.Г., Гагарина А.Р., Узлова С.Г., Гузеватых А.П. Ранняя регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза. // Материалы всероссийской научной школы для молодежи «Нелинейные феномены, хаос, критические явления и методы их исследования с помощью вейвлетного, кластерного и спектрального анализа в геоэкологических процессах», Саратов 2009, с.13-14.

9. Гурия К.Г., Узлова С.Г., Гурия Г.Т. Ультразвуковое детектирование ранних этапов тромбообразования и фибринолиза. // Сборник тезисов VIII-ой международной школы-конференции "Системное кровообращение, микроциркуляция и гемореология", Ярославль 2011, с.49.

Ю.Гурия К.Г., Ивлев Д.А., УзловаС.Г. Регистрация ранних этапов тромбообразования и фибринолиза ультразвуковыми методами. // Тезисы 54-ой научной конференции МФТИ - Всероссийской молодёжной научной конференции «Проблемы фундаментальных и прикладных, естественных и технических наук в современном информационном обществе», Долгопрудный 2011, с.46.

П.Гурия К.Г., Гагарина А.Р. Взрывные процессы в системе регуляции фибринолиза. // Тезисы XVI-ой научной школы «Нелинейные волны - 2012», Нижний Новгород 2012, с.36.

12. Гурия К.Г., Ивлев Д.А., Узлова С.Г., Гузеватых А.П. Исследование процессов внутрисосудистого свертывания крови и фибринолиза на модели in vitro. // Сб. тезисов 16-ой международной Пущинской школы-конференции молодых ученых "Биология - наука XXI века", 16-21 апреля 2012, Пущино, с.415-416.

13. Guria K.G., Gagarina A.R., Guria G.Th. Instabilities in fibrinolytic regulatory system. // Book of Abstracts «Instabilities and Control of Excitable Networks: From Macro- to Nano- Systems» International Conference: Dolgoprudny, Russia, May 25-30, 2012 -Moscow: MAKS Press, 2012, p.19.

14.UzlovaS.G., Guria K.G., Guria G.Th. Ultrasonic registration of early stages of blood coagulation under various flow conditions. // Book of Abstracts «Instabilities and Control of Excitable Networks: From Macro- to Nano- Systems» International Conference: Dolgoprudny, Russia, May 25-30, 2012 - Moscow: MAKS Press, 2012, p.70.

15. Гурия К.Г., Ивлев ДА., Узлова С.Г. Акустические методы мониторинга нарушений гемостаза. // Гематология и трансфузиология. Том 57, номер 3, Приложение: Материалы конгресса гематологов России, 2-4 июля 2012, Москва, с.44-45.

16. Guria K.G., Gagarina A.R., Guria G.Th. Blow-up plasmin generation: a theoretical study of the fibrinolytic regulatory system. // Hematologica 2012; 97(sl), p.732-733, abstract n.1908.

Подписано в печать: 02.11.2012 Объем: 1,0 п л. Тираж: 150 экз. Заказ № 685 Отпечатано в типографии «Реглет» 119526, г. Москва, пр-т Вернадского, д. (495) 363-78-90; www.reglet.ru

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Гурия, Константин Георгиевич

Список используемых сокращений

Введение

Глава I. Обзор литературы.

• § 1.1 Биофизические аспекты трактовки агрегационных переходов в крови.

• § 1.2 Общие представления о функционировании системы свертывания крови.

• § 1.3 Математические модели и методы описания процессов смены агрегатного состояния крови.

• § 1.4 Современные методы диагностики нарушений системы свертывания крови.

• § 1.5 Акустические эффекты при свертывании крови.

Глава II. Акустическая регистрация ранних этапов тромбообразования.

• § 2.1 Введение.

• § 2.2 Физиологические жидкости, использованные в экспериментах.

• § 2.3 Описание экспериментальной установки.

• § 2.4 Постановка экспериментов.

• § 2.5 Методы обработки экспериментальных данных.

• § 2.6 Оптическая и акустическая регистрация начальных стадий свертывания в плазме крови.

• § 2.7 Акустическая регистрация процессов тромбообразования в цельной крови.

Глава III. Акустическая регистрация процессов фибринолиза. Часть 1.

• § 3.1 Первые эксперименты по акустической регистрации процессов тромболизиса.

Глава IV. Теоретический анализ системы регуляции фибринолиза.

• § 4.1 Общие представления об активации фибринолитических процессов

• § 4.2 Анализ кинетических механизмов регуляции фибринолиза. Построение и редукция граф-схем.

• § 4.3 Математическое моделирование системы регуляции фибринолиза.

• § 4.4 Возможные сценарии запуска взрывного фибринолиза.

Глава V. Акустическая регистрация процессов фибринолиза. Часть II.

• § 5.1 Автоматический инжектор для введения фибринолитических препаратов.

• § 5.2 Алгоритмы обработки данных акустической регистрации.

• § 5.3 Постановка экспериментов.

• § 5.4 Зависимость литического эффекта от концентрации фибринолитика.

• § 5.5 Зависимость фибринолитического эффекта от момента введения препарата.

• § 5.6 Акустическая регистрация процессов фибринолиза в цельной крови.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза"

Акустические методы широко используются при исследовании биологических систем. Особенности трансформации акустических волн в биологических объектах отражают как структурные, так и динамические черты функционирования последних [Волькенштейн 1975; Хилл 2008]. К числу достоинств акустических методов следует отнести их малую травматичность в отношении изучаемых биологических объектов. Это обстоятельство позволяет изучать биологические процессы, протекающие in vivo, в реальном времени, избегая процедур вивисекции.

Многие организмы в природе используют акустические волны для оперативной навигации [Морозов 1987]. С появлением микропроцессорной техники появились экспериментальные возможности для детектирования быстропротекающих процессов, сопровождающихся поглощением и/или излучением акустических сигналов.

Ясное понимание того, на какой именно стадии своего развития находится конкретная биологическая система, представляет большой интерес в связи с выбором путей оказания направляющих воздействий на нее. С этой точки зрения разработка акустических методов, позволяющих мониторировать состояния биологических систем, способных к стремительной трансформации, заслуживает внимания.

Действительно, в круг такого рода стремительно перестраивающихся систем входит целый ряд сигнальных и транспортных биологических систем, основанных на смене в них пространственно-временного упорядочения. В данной работе речь пойдет о применении акустических методов к детектированию процессов смены агрегатного состояния крови человека. Разработка эффективных акустических методов в связи с исследованием развития процессов свертывания крови представляет помимо научного ещё и большой практический интерес.

В этой связи исследования процессов тромбообразования и фибринолиза особенно актуальны ввиду их большой практической значимости. Нарушениями работы системы свертывания крови (ССК) и фибринолитической системы (ФС) обусловлены такие серьезные клинические осложнения, как инфаркт миокарда, инсульт, тромбоэмболия легочной артерии, острые массивные кровопотери, ДВС-синдром и другие. Согласно данным всемирной организации здравоохранения, до 60% смертности в развитых странах связано с этими патологиями [WHO 2004].

Существующие на данный момент методики контроля состояния ССК, стандартные коагулогические тесты, являются инвазивными и занимают достаточно много времени [Баркаган, Момот 1999; Colman 2006]. Это является их недостатком,

К.Г. Гурия // Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза. особенно в случае необходимости оперативного вмешательства при клинических осложнениях. Поэтому разработка новых оперативных методов контроля состояния ССК, в особенности неинвазивных, представляется актуальной.

С точки зрения биофизики, смена агрегатного состояния какой-либо из биологических субстанций должна проявляться в изменении реологических (эласто упругих и/или вязкостных) свойств последней [Волькенштейн 1978; Рейнер 1965]. В настоящее время для изучения способности той или иной субстанции к смене своего агрегатного состояния используется широкий круг приборов, всевозможных вискозиметров и эласто графов.

Методы диагностики, связанные с применением этих приборов, принято относить к числу инвазивных, так как они подразумевают изъятие из организма биологических проб (например, крови или плазмы крови). Однако в связи с анализом быстропротекаюгцих биологических процессов, развивающихся в считанные минуты in vivo, особый интерес представляют методы неинвазивного контроля.

В тех случаях, когда имеется возможность оптически детектировать характер кровотока в тесно прилегающих к поверхности сосудах, для детектирования нарушений могут использоваться методы капилляроскопии [Gurfinkel 1998; Gurfinkel 2000]. Для мониторинга процессов смены агрегатного состояния крови в глубоко залегающих сосудах оптические методы не пригодны.

Данная работа ставит целью изучить принципиальную возможность использования ультразвуковых методов для целей регистрации быстропротекаюгцих в системах in vivo и in vitro процессов смены агрегатного состояния крови, имеющих место как при тромбообразовании, так и при фибринолизе. В работе показывается, что развитие процессов смены агрегатного состояния в движущейся крови действительно может регистрироваться акустически. В частности, оказалось, что образованию макроскопических тромбов в интенсивных течениях крови предшествует стадия появления множественных фибриновых микро-сгустков. Акустические методы позволяют выявить уже эту начальную стадию тромбообразования. Кроме того, удалось установить, что не только процессы образования, но и процессы растворения фибриновых сгустков в плазме крови и цельной крови поддаются надежному акустическому мониторингу. Удалось показать, что фибринолитические процессы могут протекать не только квазистатически, но и взрывным образом. Отдельная часть работы (Глава IV) посвящена выяснению кинетических предпосылок пороговой активации процессов фибринолиза. Удалось выявить главное каталитическое ядро реакций в системе регуляции фибринолиза и установить роль как минимум двух кинетических пускателей развития самоускоренных процессов наработки плазмина.

Ввиду стремительности развития процессов смены агрегатного состояния крови, была разработана специальная автоматическая система для оперативного введения ключевых биохимических агентов. Её использование позволило выявить высокую фазоспецифичность действия фибринолитических препаратов и установить, что процессы активации взрывного фибринолиза действительно носят пороговый характер.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Разработать экспериментальную установку, позволяющую регистрировать, как акустически, так и оптически, протекание процессов тромбообразования и фибринолиза.

К.Г. Гурия // Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза. Глава I

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Гурия, Константин Георгиевич

ВЫВОДЫ

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

БЛАГОДАРНОСТИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги, следует, прежде всего, отметить, что применение акустических методов к проблемам исследования процессов свертывания крови, как показано в литературном обзоре, насчитывает уже не одно десятилетие. Среди работ, посвященных этому кругу вопросов, можно выделить два основных направления. К первому из них относятся работы, ставящие своей целью исследование свойств уже сформировавшихся тромбов акустическими методами7. В этих работах основное внимание уделяется разработке средств для определения состава, структуры и возраста тромбов, образовавшихся в организме в ходе различных патологических процессов. Определяемые при помощи соответствующих методов характеристики тромбов учитываются при выборе наиболее эффективных терапевтических средств и протоколов их применения. Ко второму направлению относятся исследования, посвященные разработке новых, более точных и/или информативных, методов для о изучения процессов свертывания крови in vitro . Как правило, целью такого рода исследований является определение характерных времен, свойственных процессам смены кровью своего агрегатного состояния. Разработка акустических методов этого направления призвана расширить спектр возможностей современных коагулогических тестов, используемых в медицинской практике.

Однако спектр возможных применений ультразвуковых методов к исследованию процессов свертывания крови не ограничивается только лишь этими двумя направлениями, наиболее широко представленными в литературе. В ряде работ высказываются предположения о возможности разработки акустических средств для прямого неинвазивного мониторирования ранних этапов развития процессов свертывания крови непосредственно в организме человека [Sigel 1982; Ercan2003; Uzlova2008], С точки зрения возможных медицинских приложений, задача о разработке такого рода биофизических методов едва ли уступает в практической значимости задачам указанных выше основных направлений исследований этой области.

Разработка такого акустического метода для диагностики ранних стадий процессов внутрисосудистого свертывания представляет особенно большой интерес в

7 Например, работы [Shung 1984; Sigel 1990; Parsons 1993; Kolicki 1995; Fowlkes 1998; Emelianov 2002; Siebers 2003; Geier 2005; Rubin 2006], а так же и другие приведенные в разделах 1.5.3 и 1.5.4 обзора литературы.

8 Например, работы [Shung 1975; Grybauskas 1978; Machado 1991; Alves, Machado 1994; Voleisis 2002; Calle 2009; Shih 2010] и многие другие из раздела 1.5.6 обзора литературы.

К.Г. Гурия // Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза. силу неинвазивности метода. Применение ультразвуковых методов могло бы позволить регистрировать локальные изменения агрегатного состояния в крови в наиболее потенциально опасных местах системы кровобращения. Это может представлять практический интерес, например, для постоперационного мониторинга состояния больных при сердечно-сосудистых патологиях [Узлова 2008].

Безусловно, для целей развития акустических методов неинвазивного мониторинга наибольший интерес представляют исследования, проведенные в условиях in vivo - в экспериментах на животных. Тем не менее, до самого последнего времени не было ни одной работы, в которой развитие процессов свертывания крови регистрировалось бы акустическими методами непосредственно в организме животного или человека [Aghourian 2012].

Значительно более распространены исследования, в которых свертывание крови регистрируется акустическими методами в in vitro системах9. Однако стоит заметить, что метод может рассматриваться как пригодный для регистрации процессов внутрисосудистого свертывания в живом организме только в том случае, если он позволяет детектировать процессы свертывания, происходящие в условиях потока крови. В большинстве же работ, посвященных вопросу акустической регистрации процессов свертывания крови, течение крови как таковое, к сожалению, отсутствовало.

Вопрос о поиске метода, позволяющего регистрировать и количественно характеризовать развитие процессов свертывания в условиях интенсивного кровотока, был одним из центральных в настоящей диссертационной работе. Результаты экспериментов, представленные в Главе II и опубликованные в работах [Узлова 2008; Uzlova2008], показывают, что величина интенсивности отражаемого доплеровского сигнала является надежным индикатором развития процессов свертывания, протекающих в условиях интенсивного кровотока. Увеличение интенсивности отражаемого потоком крови акустического сигнала на начальном этапе тромбообразования составило в среднем 2,2±0,4 раза. Столь высокая степень выраженности обнаруженного эффекта дает основание полагать, что полученные результаты могут лечь в основу нового неинвазивного метода диагностики ранних стадий внутрисосудистого свертывания.

Важно отметить, что существенным преимуществом акустических методов является возможность их использования для непрерывного наблюдения за состоянием ССК в реальном времени. Стоит, правда, указать и некоторые ограничения, присущие

9 Например, работы [Sigel 1982; Shung 1984; Recchia, Wickline 1993; Wang 2002; Ossant 2004; Huang 2005, 2006, 2007; Gennisson 2006; Calle 2009, 2010; Mauldin 2010; Plag 2012] и др.

К.Г. Гурия // Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза. предлагаемому ультразвуковому методу регистрации ранних стадий свертывания. Наши опыты показали, что регистрация процессов свертывания крови данным акустическим методом возможна только начиная с момента появления в потоке микросгустков достаточного размера. Формирование микросгустков происходит лишь в случаях, когда ССК, как минимум локально, запорогово активирована. Таким образом, данный метод может использоваться именно для детектирования ранних стадий уже начавшихся процессов внутрисосудистого свертывания, а не в качестве диагностического средства, позволяющего определять степень близости ССК к порогу активации.

Вопрос о регистрации акустическими методами процессов свертывания в условиях потока крови изучался количественно, помимо настоящей работы, еще только в недавних работах группы тайваньских исследователей [Huang, Wang 2006(2); Huang 2007; Huang, Wang 2007]. Развитие процессов свертывания в крови свиньи регистрировалось в этих работах на in vitro модели сосудистого кровотока. Средняя скорость течения в модельной системе варьировалась в диапазоне 0,5 - 5,5 см/с, при внутреннем диаметре трубки с кровью 3 мм.10 В качестве индикатора развития процессов свертывания в работах С.С. Huang с соавторами использовалась величина интегрального обратного рассеяния ультразвукового сигнала.

Результаты, представленные в работах [Huang, Wang 2006(2); Huang 2007; Huang, Wang 2007] при исследовании процессов свертывания крови свиньи, качественно согласуются с результатами, полученными в настоящей работе на крови человека. Так, в работах китайских исследователей продолжительность первоначального участка роста интенсивности акустического сигнала, на начальной стадии развития процессов свертывания крови составляла в среднем около 50 секунд (от 30 до 80 секунд).11

Однако интерпретация китайскими коллегами полученных ими же результатов представляется не вполне верной. Тот факт, что взрывное развитие процессов свертывания должно приводить к образованию в потоке крови неоднородностей, увеличивающих ее рассеивающую способность, представляется весьма естественным с позиций современных теоретических представлений о функционировании ССК [Guria G.Th. et al. 2010]. Тем не менее, появление пространственных неоднородностей в

10 Для сравнения внутренний диаметр трубок в наших экспериментах составлял 4 мм, а средняя скорость потока варьировалась в пределах 7-30 см/с. В настоящей работе в экспериментах использовалась цельная донорская кровь или плазма крови.

11 В настоящей работе продолжительность роста интенсивности акустического сигнала на начальном этапе развития процессов свертывания крови составляла 49±5 секунд.

К.Г. Гурия // Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза. картине эхогенности крови на начальной стадии свертывания авторами работ [Huang, Wang 2006(2); Huang 2007] трактуется как развитие турбулентности в потоке. Этот вывод представляется в корне ошибочным. Уже тот факт, что число Рейнольдса, рассчитанное для параметров эксперимента, указанных в работах тайваньских авторов, не превышает 100, заставляет усомниться в справедливости этого вывода.

Одновременное использование методов акустической и оптической регистрации в настоящей работе позволило четко установить, что возникновение неоднородностей в картине эхогенности крови на начальной стадии свертывания связано с образованием множественных микросгустков в потоке. Именно эта фаза наработки множественных внутрисосудистых микротромбов (т.н. «метель») и проявляется в акустическом сигнале в виде резкого роста его интенсивности.

Кроме того, в настоящей работе было показано, что появление первичных микросгустков в потоке проявляется в виде акустического эхоконтраста в 2В-картине, регистрируемой в В-режиме при ультразвуковом исследовании. Тем самым настоящая работа вносит вклад в дискуссию о природе феномена СЭК, наблюдаемого при ультразвуковых обследованиях пациентов в клинической практике. Результаты, полученные в настоящей работе, конечно же, не закрывают полностью вопрос о возможных причинах возникновения СЭК. Однако они однозначно показывают, что развитие процессов свертывания крови может являться непосредственной причиной появления в кровотоке СЭК.

По существующим представлениям, СЭК, регистрируемый в клинических условиях, четко ассоциируется с повышенным риском тромботических осложнений. Однако вовсе не всегда за регистрацией СЭК следуют тромботические осложнения и тромбоэмболии. Порой СЭК может периодически наблюдаться у пациентов в течение недель, месяцев и даже лет. Имея ввиду взрывную природу и стремительность процессов свертывания, на первый взгляд кажется парадоксальным, что появление первичных микросгустков, регистрируемое в виде СЭК, не всегда приводит к образованию крупных тромбов в организме. Однако этот парадокс представляется разрешимым, если допустить, что существует физиологический механизм, обеспечивающий быстрое «аварийное» растворение фибриновых сгустков. Сформулированная в настоящей работе концепция взрывного фибринолиза (Глава IV) проливает свет на возможный механизм такого «аварийного» срабатывания ФС.

Предложенная модель регуляции ФС, несмотря на кажущуюся простоту, позволяет описывать эффекты пороговой активации процессов взрывной наработки плазмина и урокиназы. Проведенный в работе анализ показал, что из двух в принципе

К.Г. Гурия // Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза. возможных типов элементарных катастроф (сборки и складки) в дву-параметрических семействах, описывающих процессы дестабилизации системы фибринолиза, имеют место только катастрофы складки. Это значит, что в самой системе регуляции фибринолитических процессов имеются кинетические предпосылки для взрывного протекания процессов лизиса фибриновых тромбов. Полученный в работе на основании теоретического анализа результат о принципиальной возможности пороговой активации фибринолитической системы представляется заслуживающим внимания,

1 2 так как после экспериментальной работы группы японских исследователей 1977 года , выполненной на кроликах, никаких указаний на возможность пороговой активации фибринолитических процессов в литературе не было.

Концепция о возможности пороговой активации взрывных фибринолитических процессов подверглась в настоящей работе экспериментальной проверке. Наряду с процессами тромбообразования ультразвуковые методы использовались в настоящей работе для мониторинга процессов внутрисосудистого фибринолиза. Полученные результаты показывают, что в широкой области параметров гиперстимуляция системы фибринолиза сопровождается взрывным растворением фибриновых сгустков. Это означает, что в реальных системах внезапные острые кровотечения могут развиваться по сугубо кинетическим причинам при совершенно незначительных передозировках фибринолитических агентов.

Стоит заметить, что до выполнения настоящей работы в литературе имелось буквально считанное число работ, в которых в той или иной форме упоминалось о принципиальной возможности использования акустических методов для исследования фибринолитических процессов.13 Благодаря использованию сведений, содержащихся в данных работах, удалось разработать оригинальную автоматизированную установку, позволяющую прецизионным образом вводить литические агенты в кровоток в ходе развития конкретных фаз свертывания крови. Собственно, это и открыло дорогу для выполнения экспериментальной проверки выдвинутых в работе теоретических представлений о механизмах и кинетике процессов фибринолиза.

В заключение хотелось бы выразить надежду, что дальнейшее развитие акустических методов для регистрации процессов тромбообразования и фибринолиза позволит не только лучше понять биофизические и физиологические механизмы последних, но так же позволит разработать ряд новых приложений для целей практической медицины.

12 [Matsuo, Mihara 1977].

13 Работы [Peeters 1964; Si 1994; Ghazalia, Hayward 2008 (1,2); Mauldin 2009; Viola 2010].

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Гурия, Константин Георгиевич, Москва

1. Атауллаханов Ф.И., Гурия Г.Т. Пространственные аспекты динамики свертывания крови. I. Гипотеза. // Биофизика, 1994; 39(1), с.89-96.

2. Атауллаханов Ф.П., Гурия Г.Т., Сафрошкина А.Ю. Пространственные аспекты динамики свертывания крови. II. Феноменологическая модель. // Биофизика, 1994; 39(1), с.97-104.

3. Атауллаханов Ф.П., Волкова Р.И., Гурия Г.Т., Сарбаш В.М. Пространственные аспекты динамики свёртывания крови. III. Рост тромба in vitro. II Биофизика, 1995; 40(6), с.1320-1328.

4. Балуда В.П., Балуда М.В., Деянов И.И., Тлепшуков И.К. Физиология системы гемостаза. -М.: Байер, 1995, 244с.

5. Баркаган З.С., Момот А.П. Основы диагностики нарушений гемостаза. М.: Ньюдиамед, 1999, 217с.

6. Баркаган 3.С. Геморрагические заболевания и синдромы. М.: Медицина, 1988, 528с.

7. Бутенас С., Манн К.Г. Свертывание крови. // Биохимия 2002; 67(1), с.5-15.

8. Волькенштейн М.В. Молекулярная биофизика. М.: Наука, 1975, 616с.

9. Волькенштейн М.В. Общая биофизика. М.: Наука, 1978, 592с.

10. Вольперт А.И., Худяев С.И. Анализ в классах разрывных функций и уравнения математической физики. М.: Наука, 1975, 394с.

11. Воробьев А.И., Городецкий В.М., Шулутко Е.М., Васильев С.А. Острая массивная кровопотеря. М.: ГЭОТАР-Мед, 2001, 176с.

12. Грибаускас П., Кажис Р., МажейкаЛ., Грибаускене Р., Монгирдене А., Шлитерис Р., Волейшене Б., Волейшис А. Исследование биологических жидкостей ультразвуковым коагулографом // Биофизика 2005; 50(3), с.550-558.

13. Гузеватых А.П. Пороговая гидродинамическая активация внутрисосудистого тромбообразования вследствие развития стеноза. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, МГУ, 2000, 105с.

14. Гузеватых А.П., Лобанов А.И., Гурия Г.Т. Математическое моделирование активации внутрисосудистого тромбообразования вследствие развития стеноза. // Математическое моделирование 2000; 12(4), с.39-60.

15. Гурия Г.Т. Макроскопическое структурообразование в динамике крови в свете теории неравновесных структур. // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, Москва, 2002, 375с.

16. Гурия К.Г., Узлова С.Г., Шевелев A.A., Васильев С.А. Акустическое детектирование ранних этапов тромбообразования. // Сб. тезисов 11-ой международной Пущинской школы-конференции «Биология наука XXI века», Пущино 2007, с.241.

17. Гурия К.Г. Акустические методы для ранней диагностики фибриновых микротромбов. // Магистерская диссертация, МФТИ, 2009, 51 с.

18. Гурия К.Г., Гагарина А.Р. Взрывные процессы в системе регуляции фибринолиза. // Тезисы XVI-ой научной школы «Нелинейные волны 2012», Нижний Новгород 2012, с.36.

19. Гурия К.Г., Ивлев Д.А., Узлова С.Г. Акустические методы мониторинга нарушений гемостаза. // Гематология и трансфузиология. Том 57, номер 3, Приложение: Материалы конгресса гематологов России, Москва 2012, с.44-45.

20. Дебейки М., Готто А. Новая жизнь сердца. М.: Гэотар Медицина, 1998, 500с.

21. Жаботинский A.M. Концентрационные автоколебания. М.: Наука. 1974, 179с.

22. Злобина К.Е. Гурия Г.Т. Акустически детектируемые внутрисосу-дистые микроагрегационные явления, обусловленные патологическими процессами в ткани. Математическая модель. Соотношения подобия. // Тромбоз, гемостаз и реология. 2006; 26(2), с.3-14.

23. Зубаиров Д.М. Молекулярные основы свертывания крови и тромбообразования. -Казань: ФЭН, 2000, 364с.

24. Зубарев A.B. Неинвазивная (или малоинвазивная) ультразвуковая ангиография. // "Кремлевская медицина. Клинический вестник", 1998; 4, с.68-71.

25. Инструкция по фракционированию консервированной крови на клеточные компоненты и плазму. II М.: Министерство здравоохранения, 1987, №06-14/24.

26. Козинец Г.И., Макаров В.А. (Ред.) Исследование системы крови в клинической практике. -М.: Триада-Х, 1997, 480с.

27. Кудряшов Б.А. Биологические проблемы регуляции жидкого состояния крови и ее свертывания. -М.: Мое. Медицина, 1975, 488с.

28. Кузник Б.И. Клеточные и молекулярные механизмы регуляции системы гемостаза в норме и патологии. Чита: Экспресс издательство, 2010, 827с.

29. ЛелюкВ.Г., Лелюк С.Э. Ультразвуковая ангиология. М.: Реальное Время, 2003, 324с.

30. Лобанов А.И., Старожилова Т.К., Гурия Г.Т. Качественное исследование начального этапа формирования неравновесных структур в модели типа «реакция-диффузия». // Математическое моделирование 1997; 9(12), с.3-15.

31. Макаров В.А., Горбунова H.A. Гемостаз и реология крови. М.: Триада-фарм, 2003, 104с.

32. Максименко A.B. Кардиологические биофарацевтики в концепции направленного транспорта лекарств: практические результаты и исследовательские перспективы. // Acta Naturae 2012; том 4, 3(14), с.76-86.

33. Митьков В.В. (Ред.) Практическое руководство по ультразвуковой диагностике. М.: Видар-М, 2005,720с.

34. Морозов В.П. Занимательная биоакустика. М.: Знание, 1987, 240с.

35. Ованесов М.В. Влияние факторов внутреннего пути свертывания крови на пространственную динамику роста сгустка. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Москва, 2002, 164с.

36. Панченко Е.П., Кропачева Е.С. Профилактика тромбоэмболий у больных мерцательной аритмией. М.: ООО "Медицинское информационное агенство", 2007, 144с.

37. Рейнер М. Реология М.: Наука, 1965, 224с.

38. Ризниченко Г.Ю. Лекции по математическим моделям в биологии. Изд. РХД, М-Ижевск, 2011, 560с.

39. Рубин А.Б. Биофизика, В 2 томах. М.: Изд. МГУ, 2004.

40. Руденко О. В. Нелинейные волны: некоторые биомедицинские приложения. // УФН 2007; 177(4), с.374-383.

41. Рухленко A.C., Дудченко O.A., Злобина К.Е., Гурия Г.Т. Пороговая активация внутрисосудистого свертывания крови вследствие повышения пристеночного касательного напряжения. // Труды МФТИ. 2012; 4(2), с.192-201.

42. Рухленко A.C., Злобина К.Е., Гурия Г.Т. Гидродинамическая активация свертывания крови в стенозированных сосудах. Теоретический анализ. // Компьютерные Исследования и Моделирование. 2012; 4(1), с.155-183.

43. СтреттДж.В. (лорд Рэлей) Теория звука. Том 2. М.: Государственное издание технико-теоретической литературы, 1955, 476с.

44. Стуров В.Г., Чупрова A.B., Антонов А.Р., Анмут С.Я. Конечный этап свертывания крови в норме и патологии. // Тромбоз, гемостаз и реология 2006; 3(27), с.26-29.

45. Узлова С.Г., Гурия К.Г., Шевелев A.A., Васильев С.А., Гурия К.Г. Акустическое детектирование ранних этапов тромбообразования. // Сб. тезисов, материалы 13-ой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, Таганрог 2007, с.482.

46. ФайнИ.В., Каминский A.B., Кузник Б.И. Неинвазивный метод исследования системы гемостаза. // Материалы четвертой всероссийской конференции "Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии". Москва 4-6 февраля 2009, с.546-547.

47. Хилл К., Бэмбер Дж., тер Хаар Г. (Ред.) Ультразвук в медицине. Физические основы применения. -М.: Физматлит. 2008, 544с.

48. Ходжкин А., Хаксли А. Нервный импульс. М.: Мир, 1965, 1 Юс.

49. Чазов Е.И. Руководство по кардиологии. Т.1: Структура и функция сердечнососудистой системы в норме и при патологии. М.: Медицина, 1982, 672с.

50. Чазов Е.И. Пути снижения смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. // Тер. Архив, 2008, №8, с. 11 -16.

51. Чуличков A.JL, Николаев А.В., Лобанов А.И., Гурия Г.Т. Пороговая активация свёртывания крови и рост тромба в кровотоке. // Математическое моделирование, 2000; 12(3), с.76-95.

52. Шевкопляс С.С. Экспериментальное изучение пространственного тромбообразования в интенсивных потоках in vitro. // Магистерская диссертация, МФТИ, 2000, 65с.

53. Шмидт Р., Тевс Г. Физиология человека, т.2 М.: Мир, 1996, 313с.

54. Шумилина М.В. Комплексная ультразвуковая диагностика патологии периферических сосудов. Учебно-методическое руководство. М.: НЦССХ им. Бакулева РАМН, 2007, 310с.

55. Aghourian M.N., Lemarie С.А., Blostein M.D. In vivo monitoring of venous thrombosis in mice. // J. Thromb. Haemost. 2012; 10(3), p.447-452.

56. Aglyamov S.R., Skovoroda A.R., Rubin J.M., O'Donnell M., Emelianov S.Y. Modelbased reconstructive elasticity imaging of deep venous thrombosis. // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 2004; 51(5), p.521-531.

57. Aglyamov S.R., Skovoroda A.R., Xie H., Kim K., Rubin J.M., O'Donnell M., Wakefield T.W., Myers D., Emelianov S.Y. Model-based reconstructive elasticity imaging using ultrasound. // Int. J. Biomed. Imaging 2007; doi: 10.1155/2007/35830.

58. Alanen A., Kormano M. Correlation of the echogenisity and structure of clotted blood. // J. Ultrasound Med. 1985; 4, p.421-425.

59. Alves C.H., Machado J.C. Measurement of plasma clotting time using ultrasonic shear waves. // Physiol Meas 1994; 15(3), p.309-16.

60. Anand M., Rajagopal K., Rajagopal K.R. A model for the formation and lysis of blood clots. // Pathophsyiol. Haemo. 2005; 34 (2-3), 109-120.

61. Anand S., Wu J.H., Diamond S.L., Enzyme-mediated proteolysis of fibrous biopolymers: Dissolution front movement in fibrin or collagen under conditions of diffusive or convective transport. // Biotechnol. Bioeng. 1995; 20, 48(2), 89-107.

62. Andersson M., Sellborn A., Fant C., Gretzer C., Elwing H. Acoustics of blood plasma on solid surfaces. // J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 2002; 13(8), p.907-917.

63. Angelsen B.A.J. A theoretical study of the scattering of ultrasound from blood. // IEEE Trans. Biomed. Eng., BME-27, 1980, p.61-67.

64. Asinger R.W., Mikell F.L., Sharma В., Hodges M. Observations on detecting left ventricular thrombus with two dimensional echocardiography: Emphasis on avoidance of false-positive diagnoses. //Am. J. Cardiol. 1981; 47, p. 145-156.

65. Ataullakhanov F.I., Guria G.T., Sarbash V.I., Volkova R.I. Spatiotemporal dynamics of clotting and pattern formation in human blood. // Biochim. Biophys. Acta. 1998; 1425(3), p.453-68.

66. Bachmann F. Fibrinolytics and antifibrinolytics. Berlin: Springer-Verlag, 2001, 599 p.

67. Baglin T. Disseminated intravascular coagulation: diagnosis and treatment. // B.M.J. 1996; 312(7032), p.683-687.

68. Barzilai В., Eisen H.E. Intravascular thrombosis: definitive detection by quantitative tissue characterization in vitro. // J. Clin. Ultrasound. 1989; 17(8), p.579-584.

69. Basmadjian D. The effect of flow and mass transport in thrombogenesis. // Ann. Biomed. Eng., 1990; 18, p.685-709.

70. Basmadjian D., Sefton M.V., Baldwin S.A. Coagulation on biomaterials in flowing blood: some theoretical considerations: Review. // Biomaterials, 1997; 18, p. 1511-1522.

71. Beltrami E., Jesty J. Mathematical analysis of activation thresholds in enzyme-catalyzed positive feedbacks: application to the feedbacks of blood coagulation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995; 92, p.8744-8748.

72. Burrowes C.E. Activation of human prekallikrein by plasmin. // Fed. Proc. 1971; 30, p.451.

73. Calle R., Plag C., Patat F., Ossant F. Interest of the attenuation coefficient in multiparametric high frequency ultrasound investigation of whole blood coagulation process. //J. Acoust. Soc. Am. 2009; 125, p.530-538.

74. Carlo-Filho М.М., Machado J.С. Measurement of ultrasonic attenuation coefficient of human blood plasma during clotting in the frequency ranget of 8 to 22 MHz. // Ultrasound Med Biol 2006; 32(7), p.1055-1064.

75. Cesarman-Maus G., Hajjar K.A. Molecular mechanisms of fibrinolysis. // Br. J. Haematology 2005; 129, p.307-321.

76. Cheng T.J., Chang H.C., Lin T.M. A piezoelectric quartz crystal sensor for the determination of coagulation time in plasma and whole blood. // Biosens. Bioelectron. 1998; 13(2), p.147-56.

77. Coelho J.C.U., Sigel В., Ryva J.C., Machi J., Renigers S.A. B-mode sonography of blood clots. // J. Clin. Ultrasound 1982; 10(7), p.323-327.

78. Collen D. On the regulation and control of fibrinolisis. // Thromb. Haemost. 1980; 43(2), p.77-89.

79. Colman R.W. Activation of plasminogen by human plasma kallikrein. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1969; 35(2), 29, p.273-279.

80. Colman R.W., Marder V.J., Clowes A.W., George J.N., Goldhaber S.Z. Hemostasis and Thrombosis. Basic Principles and Clinical Practice, 5th edn. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins. 2006, pp 1578.

81. Cloutier G., Qin Z., Durand L.G. Power Doppler ultrasound evaluation of the shear rate and shear stress dependences of red blood cell aggregation. // IEEE Trans. Biomed. Eng. 1996; 43(5), p.441-450.

82. Cloutier G, Qin Z. Ultrasound backscattering from non-aggregating and aggregating erythrocytes a review. // Biorheology 1997; 34(6), p.443-470.

83. Cur M., Eastlund Т., Blais C., Roulean J.J.L., Adam A. Bradykinin metabolism and hypertensive transfusion reactions. // Transfusion 2001; 41, p.136-150.

84. Dai Y., Lee A., Critchley L.A., White P.F. Does thromboelastography predict postoperative thromboembolic events? A systematic review of the literature. // Anesth. Analg. 2009; 108(3), p.734-742.

85. Davie E.W. Biochemical and Molecular Aspects of the Coagulation Cascade. // J. Thromb. Haemost. 1995; 74(1), p.1-6.

86. Davie E.W. A brief historical review of the waterfall/cascade of blood coagulation. // J. Biol. Chem. 2003; 278(51), p.50819-50832.

87. Despotis G.J., Gravlee G., Filos К., Levy J. Anticoagulation monitoring during cardiac surgery: a review of current and emerging techniques Anesthesiology 1999; 91, p.l 1221151.

88. Diamond S.L., Anand S., Inner clot diffusion and permeation during fibrinolysis. // Biophys. J. 1993; 65(6), 2622-2643.

89. Dittrich R., Ritter M.A., Droste D.W. Microembolus detection by transcranial doppler sonography. // Eur. J. Ultrasound. 2002; 16(1-2), p.21-30.

90. Ellis V., Scully M.F., KakkarV.V. Plasminogen activation by single-chain urokinase in functional isolation. A kinetic study. // J. Biol. Chem. 1987; 262(31), 14998-15003.

91. Emelianov S.Y., Rubin J.M., ChenX., Skovoroda A.R., Wakefield T.W., O'Donnell M. Ultrasound Elasticity Imaging of Deep Venous Thrombosis. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2000; 2, p. 1791-1794.

92. Emelianov S.Y., ChenX., O'Donnell M., Knipp В., Myers D., Wakefield T.W., Rubin J.M. Triplex ultrasound: elasticity imaging to age deep venous thrombosis. // Ultrasound Med. Biol. 2002; 28(6), p.757-767.

93. Ercan E., Baris N., Tengiz I., Ercan H.E., Onbasili O.A., Duman C., Cinar C.S. Femoral signal intensity. A new method for prediction of embolic risk. // Jpn. Heart J. 2003; 44, p.705-712.

94. Esmon C.T. The protein С anticoagulant pathway. // Arterioscler. Thromb. 1992; 12(2), p.135-145.

95. Esmon C.T. Regulation of blood coagulation. // Biochim. Biophys. Acta 2000; 1477, p.349-360.

96. Evans P.A., Hawkins K. and Williams P.R. Rheometry for blood coagulation studies. // Rheology Reviews 2006; p.255-291.

97. Evans P.A., Hawkins K., Lawrence M., Williams R.L., Barrow M.S., Thirumalai N., Williams P.R. Rheometry and associated techniques for blood coagulation studies. // Med. Eng. Phys. 2008; 30(6), p.671-679.

98. Ewald G.A., Eisenberg P.R. Plasmin-mediated activation of contact system in response to pharmacological thrombolysis. // Curculation. 1995; 91, p.28-36.

99. Falati S., Gross P., Merrill-Skoloff G., Furie B.C., Furie B. Real-time in vivo imaging of platelets, tissue factor and fibrin during arterial thrombus formation in the mouse. // Nat. Med. 2002; 8, p.l 175-1181.

100. Fatkin D., Loupas Т., Low J., Feneley M. Inhibition of red cell aggregation prevents spontaneous echocardiographic contrast formation in human blood. // American Heart Association Circulation 1997; 96, p.889-896.

101. FitzHugh R. Impulses and physiological states in theoretical model of nerve membrane. // Biophys. J. 1961; v.l, p.445-446.

102. Fowlkes J.B., Strieter R.M., Downing L.J., Brown S.L., SalujaA., Salles-Cunha S., Kadell A.M., Wrobleski S.K., Wakefield T.W. Ultrasound echogenicity in experimental venous thrombosis. // Ultrasound Med. Biol. 1998; 24(8), p. 1175-1182.

103. Francis C.W. Ultrasound-Enhanced Thrombolysis. // Echocardiography 2003; 18(3), p.239-246.

104. Frimerman A., Miller H.I., Hallman M., Laniado S., Keren G. Intravascular ultrasound characterization of thrombi of different composition. // Am. J. Cardiol. 1994; 73(15), p.1053-1057.

105. Funck Т., Eggers F., Clotting of blood at a gold surface probed by MHz shear quartz resonator. //Naturwissenschaften 1982; 69(2), p.499-501.

106. Ganter M.T., Hofer C.K. Coagulation monitoring: current techniques and clinical use of viscoelastic point-of-care coagulation devices. // Anesth. Analg. 2008; 106(5), p. 13661375.

107. GeierB., BarberaL., Muth-Werthmann D., Siebers S., ErmertH., Philippou S., Mumme A. Ultrasound elastography for the age determination of venous thrombi. Evaluation in an animal model of venous thrombosis. // Thromb. Haemost. 2005; 93(2), p.368-374.

108. Gennisson J.L., Lerouge S., Cloutier G. Assessment by transient elastography of the viscoelastic properties of blood during clotting. // Ultrasound Med. Biol. 2006; 32(10), p.l 529-1537.

109. Ghazalia M., Hay ward G.L. One-step thickness shear mode acoustic assay for plasminogen activators. // Analyst 2008; 133, p.910-913.

110. Ghazalia M., Hayward G.L. Acoustic determination of performance and equivalence of plasminogen activators. // Anal. Bioanal. Chem. 2008; 392, p.897-902.

111. Goldsmith G.H., Saito J.H., Ratnoff O.O. The activation of plasminogen by Hageman Factor (Factor XII) and Hageman Factor Fragments. // J. Clin. Invest. 1978; 62(1), p.54-60.

112. Griffin J.H. Role of surface-dependent activation of Hageman factor (blood coagulation factor XII). // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1978; 75(4), p. 1998-2002.

113. GurhG., Kunze R., Martin G., Schmidt H., WeihnachtM., Gehrisch S., Siegert G. Monitoring blood coagulation with QCM and SH-SAW sensors. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2005; 1, p.58-61.

114. Grybauskas P., Kundrotas K., Sukackas V., Yaronis E. Ultrasonic digital interferometer for investigation of blood clotting. //Ultrasonics 1978; 16(1), p.33-36.

115. Gurfinkel Y.I., Korol O.A., Kufal G.E. Computer capillaroscopy as a new cardiological diagnostics method. // In Optical Investigations of Cells In Vitro and In Vivo (ed. D.L. Farkas, R.C. Leif, B.J. Tromberg) Proc. SPIE 1998; 3260, p.232235.

116. Guria G.Th., Herrero M.A., Zlobina K.E. A mathematical model of blood coagulation induced by activation sources. // Discr. Cont. Dyn. Syst. A. 2009; 25(1), p. 175-194.

117. Guria G.Th., Herrero M.A., Zlobina K.E. Ultrasound detection of externally induced microthrombi cloud formation: a theoretical study. // J. Eng. Math. 2010; 66(1-3), p. 293-310.

118. Guria K.G., Gagarina A.R., Guria G.Th. Instabilities in fibrinolytic regulatory system. Theoretical analysis of blow-up phenomena. // J. Theor. Biol. 2012; 304, p.27-38.

119. Guria K.G., Gagarina A.R., Guria G.Th. Blow-up plasmin generation: a theoretical study of the fibrinolytic regulatory system. // Hematologica 2012; 97(sl), p.732-733, abstract n.1908.

120. Guy R.D., Fogelson A.L., Keener J.P. Fibrin gel formation in a shear flow. // Math. Med. Biol. 2007; 24, p.l 11-130.

121. Hartert H. Blutgerninnungstudien mit der Thromboelastographie, einem neuen untersuchingsver fahren Blood coagulation study with thromboelastography, a new investigation procedure., // Klin. Wochenschr. 1948; 16, p.257-260.

122. Helmholtz Н. Messungen über den zeitlichen Verlauf der Zuchung animalischer Muskeln und die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Reizung in den Nerven. // Arch. Anta. Physial., 1850, p.276.

123. Hemker H.C., Beguin S. Phenotyping the clotting system. // J. Thromb. Haemost. 2000; 84, p.747-751.

124. Hett D.A., Walker D., Pilkington S.N., Smith D.C. Sonoclot analysis. // Br. J. Anaesth. 1995; 75(6), p.771-776.

125. Hörne M.K., McCloskey D.J. Factor V Leiden as a common genetic risk factor for venous thromboembolism. // J. Nurs. Scholarsh. 2006; 38, p. 19-25.

126. Hoylaerts M., Rijken D.C., Lijnen H.R., Collen D. Kinetics of the activation of plasminogen by human tissue plasminogen activator. Role of fibrin. // J. Biol. Chem. 1982; 257(6), p.2912-9.

127. Hsu H.Y., Chung C.P., Chen S.Y., Chiang Y.Y., Hu H.H. Spontaneous echo contrast in internal jugular veins: a probable indicator for systemic inflammation and a prothrombotic state. // Ultrasound Med. Biol. 2012; 38(6), p.926-932.

128. Huang C.-C., Wang S.-H. Blood coagulation and clot formation studies using high frequency ultrasounds. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2004; 3, p. 17571760.

129. Huang C.-C., Tsui P.-H., Wang S.-H., Chiu C.-Y. Detecting the process of blood coagulation and clot formation with high frequency ultrasound. // J. Med. Biol. Eng. 2005; 25(4), p.171-177.

130. Huang C.-C., Wang S.-H., Tsui P.-A. Detection of blood coagulation and clot formation using quantitative ultrasonic parameters. // Ultrasound. Med. Biol. 2005; 31(11), p. 15671573.

131. Huang C.-C., Wang S.-H., Tsui P.-H. In vitro study on assessment of blood coagulation and clot formation using Doppler ultrasound. // Jpn. J. Appl. Phys. 2005; 44(12), p.8727-8732.

132. Huang C.-C., Wang S.-H. Characterization of blood properties from coagulating blood of different hematocrits using ultrasonic backscatter and attenuation. // Jpn. J. Appl. Phys. 2006; 45(9A), p.7191-7196.

133. Huang C.-C., Wang S.-H. Properties of coagulating blood under steady flow detected by statistical analysis of backscattered signals. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2006; p.2064-2067.

134. Huang C.-C., Tsui P.-H., Wang S.-H. Detection of coagulating blood under steady flow by statistical analysis of backscattered signals. // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control. 2007; 54(2), p.435-442.

135. Huang С.-С., Wang S.-H. Assessment of blood coagulation under various flow conditions with ultrasound backscattering. // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2007; 54, p.2223-2230.

136. Huang C.-C., Shih C.-C., Liu T.-Y., Lee P.-Y. Assessing the viscoelastic properties of thrombus using a solid-sphere-based instantaneous force approach. // Ultrasound Med. Biol. 2011; 37(10), p.1722-1733.

137. Huang C.-C., Lin Y.-H., Lin T.-Y., Lee P.-Y., Wang S.-H. Review: Study of the Blood Coagulation by Ultrasound. // J. Med. Biol. Eng. 2011; 31(2), p.79-86.

138. Huang C.-C., Lee P.-Y., Chen P.-Y., Liu T.-Y. Design and implementation of a smartphone-based portable ultrasound pulsed-wave Doppler device for blood flow measurement. // IEEE Trans. Ultrason. Ferr. Freq. Control. 2012; 59(1), p.182-188.

139. Ichinose A., Fujikawa K., Suyama T. The activation of pro-urokinase by plasma kallikrein and its inactivation by thrombin. // J. Biol. Chem. 1986; 261, p.3486-3489.

140. Iliceto S., Antonelli G., Sorino M., Biasco G., Rizzon P. Dynamic intracavitary left atrial echoes in mitral stenosis. // Am J Cardiol 1985; 55, p.603-606.

141. Irigoyev J.P., Munoz-Canoves P., Montero L., Koziczak M., Nagamine Y.,. The plasminogen activator system: biology and regulation. // Cell. Mol. Life Sci. 1999; 56, p.104-132.

142. Jacobs J.E., Malinka A.V., Haque P., Jhabvala M.D. Ultrasound spectroscopy applied to blood coagulation studies. // Ultrasonics 1976; 14(2), p.84-90.

143. JorgM., Binder B.R. Kinetic analysis of plasminogen activation by purified plasma kallikrein. // Thromb. Res. 1985; 39(3), p.323-331.

144. Kaplan A.P., Austen K.F. A prealbumin activator of prekallikrein. II. Derivation of activators of prekallikrein from active Hageman factor by digestion with plasmin. // J. Exp. Med. 1971; 133(4), p.696-712.

145. Kaplan A.P., Silverberg M. The coagulation kinin pathway of human plasma. // Blood 1987; 70, p.1-15.

146. Khanin M.A., Semenov V.V. A mathematical model of the kinetics of blood coagulation. //J. Theor. Biol. 1989; 136, p. 127-134.

147. Kitamura H., Sigel В., Machi J., Feleppa E.J., Sokil-Melgar J., Kalisz A., Justin J. Roles of Hematocrit and Fibrinogen in Red Cell Aggregation Determined by Ultrasonic Scattering Properties. // Ultrasound Med. Biol. 1995; 21(6), p.827-832.

148. Levi M. Disseminated intravascular coagulation. // Critical Care Medicine 2007; 35, p.21-91.

149. Levine J., Luby E., Rauch A., Yesner R. Blood viscosity of psychotics and nonpsychotics under stress. // Psychosom. Med. 1954; 16(5), p.398-403.

150. Libgot R., Ossant F., Gruel Y., Lermusiaux P., Patat F. High frequency ultrasound characterization of the blood clotting process: Intra- and inter-individual variations. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2005; p.2259-2262.

151. Libgot-Calle R., Ossant F., Gruel Y., Lermusiaux P., Patat F. High frequency ultrasound device to investigate the acoustic properties of whole blood during coagulation. // Ultrasound Med. Biol. 2008; 34, p.252-264.

152. Lijnen H.R., vanHoefB., de Cock F., Collen D. The mechanism of plasminogen activation and fibrin dissolution by single chain urokinase-type plasminogen activator in a plasma milieu in vitro. //Blood 1989; 73(7), p. 1864-72.

153. Lijnen H.R. Elements of the fibrinolytic system. // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2001; 936, p.226-36.

154. Liniger W., Ruegsegger P. A Mathematical Model of Fibrinolysis. // Math. Biosci. 1967: 1, p.263-285.

155. Lobanov A.I., Starozhilova Т.К. The Effect of Convective Flows on Blood Coagulation Processes. // Pathophysiol. Haemos. Thromb. 2005; 34, p.121-134.

156. Lottenberg R., Christensen U., Jackson C.M., Coleman P.L. Assay of coagulation proteases using peptide chromogenic and fluorogenic substrates. // Methods Enzymol. 1981; 80, p.341-61.

157. Machado J.C., Lenzi A., Silva W.G. An ultrasonic method to measure human plasma coagulation time. //J. Acoust. Soc. Am. 1991; 90 (4 Pt 1), p.1749-1753.

158. Machado J.C., KrugerM.A., Fontes E.M.A., Almedia M.M.G. Evaluation of an ultrasonic method applied to the measurement of blood coagulation time. // Pysiol. Meas. 1997; 18, p.129-143.

159. Machi J., Sigel В., Beitler J.C., Coelho J.C., Justin J.R. Relation of in vivo blood flow to ultrasound echogenicity. // J. Clin. Ultrasound 1983; 11(1), p.3-10.

160. Mann K.G., Van't Veer C., Cawthern K., Butenas S. The role of the tissue factor pathway in initiation of coagulation. //Blood Coagul. Fibrinolysis 1998; 9, p.3-7.

161. Markus H. Transcranial Doppler detection of circulating cerebral emboli. A review. // Stroke 1993; 24(8), p. 1246-1250.

162. Markus H.S., Brown M.M. Differentiation between different pathological cerebral embolic materials using transcranial Doppler in an in vitro model. // Stroke 1993; 24(1), p.1-5.

163. Markus H. Monitoring embolism in real time. // Circulation 2000; 102(8), p.826-828.

164. Martin M.J., Chung E.M., Ramnarine K.V., Goodall A.H., Naylor A.R., Evans D.H. Thrombus size and Doppler embolic signal intensity. // Cerebrovasc. Dis. 2009; 28(4), p.397-405.

165. Matsuo O., MiharaH., Threshold phenomena in blood fibrinolysis. // Thromb. Res. 1977; 10(5), 753-758.

166. Mauldin F.W., Viola F., Lin-Schmidt X., Lawrence M.B., Walker W.F. Adaptive radiation force ultrasound for monitoring hemostasis in whole blood // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2009; p. 173-176.

167. Mauldin F.W., Viola F., Hamer T.C., Ahmed E.M., Crawford S.B., Haverstick D.M., Lawrence M.B., Walker W.F. Adaptive force sonorheometry for assessment of whole blood coagulation. // Clin. Chim. Acta 2010: 411(9-10), p.638-644.

168. Mikell F.L., AsingerR.W., Elsperger J., Anderson W.R., Hodges M. Regional stasis of blood in the dysfunctional left ventricle: Echocardiographic detection and differentiation from early thrombosis. // Circulation 1982; 66, p.755-763.

169. Moehring M.A., Klepper J.R. Pulse Doppler ultrasound detection, characterization and size estimation of emboli in flowing blood. // IEEE Trans. Biomed. Eng. 1994; 41, p.35-44.

170. MullerL., SinnS., Drechsel H., Ziegler C., Wendel H.P., NorthoffH., Gehring F.K. Investigation of prothrombin time in human whole-blood samples with a quartz crystal biosensor. // Anal. Chem. 2010; 82(2), p.658-663.

171. Muramatsu H., Tamiya E., Suzuki M., Karube I. Quartz-crystal gelation detector for the determination of fibrinogen concentration. // Analytica Chimica Acta 1989; 217, p.321-326.

172. Muramatsu H., Kimura K., Ataka Т., Homma R., Miura Y., Karube I. A quartz crystal viscosity sensor for monitoring coagulation reaction and its application to a multichannel coagulation detector. // Biosens. Bioelectron. 1991; 6(4), p.353-358.

173. Muramatsu H., Kim J.M., Chang S.M. Quartz-crystal sensors for biosensing and chemical analysis. // Anal. Bioanal. Chem. 2002; 372, p.314-321.

174. Merino A., Hauptman P., Badimon L., Badimon J.J., Cohen M., Fuster V., Goldman M. Echocardiographic "Smoke" Is Produced by an Interaction of Erytrocytes and Plasma Proteins Modulated by Shear Forces. // J. Am. Coll. Cardiol. 1992; 20(7), p.1661-1668.

175. Motta G., Rojkjaer R., Hasan A.A., Cines D.B., SchmaierA.H. High molecular weight kininogen regulates prekallikrein assembly and activation on endothelial cells: a novel mechanism for contact activation. // Blood 1998; 91(2), p.516-28.

176. Nakamura H., Inoue Y., Kudo Т., KuriharaN., Sugano N., Iwai T. Detection of venous emboli using Doppler ultrasound. // Eur. J. Vase. Endovasc. Surg. 2008; 35(1), p.96-101.

177. Nam K.-H., Yeom E., HaH., Lee S.J. Simultaneous measurement of red blood cell aggregation and whole blood coagulation using high-frequency ultrasound. // Ultrasound Med. Biol. 2012; 38(3), p.468-475.

178. Niemiarowski S., Regoeczi E., Stewart G.J. Platelet interaction with polymerizing fibrin. //J. Clin. Invest. 1972; 51, p.685-700.

179. Noritomi Т., Sigel В., Gahtan V., Swami V., Justin J., Feleppa E., Shirouzu K. In vivo detection of carotid plaque thrombus by ultrasonic tissue characterization. // J. Ultrasound Med. 1997; 16(2), p. 107-111.

180. Nussenzweig V., Seligmann М. Pelmont J., Grabar P. The products of degradation of human fibrinogen by plasmin. I. Separation and physicochemical properties. // Ann. Inst. Pateur. 1961; 100, p.377-89.

181. Olson S.T., Shore J.D. Kinetic characterization of heparin-catalyzed and uncatalyzed inhibition of blood coagulation proteinases by antithrombin. // Methods Enzymol. 1993; 222, p.525-559.

182. Orbell J.H., Smith A., Burnand K.G., Waltham M. Imaging of deep vein thrombosis. // Br. J. Surg. 2008; 95(2), p.137-146.

183. Ossant F., Libgot R., Coupe P., Lermusiaux P., Patat F. High frequency ultrasound characterization of the coagulation process of whole blood. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2004; 2, p.846-849.

184. Paeng D.-G., Cao P.J., Shung K.K. Doppler power variation from porcine blood under steady and pulsatile flow. // Ultrasound Med. Biol. 2001; 27(9), p. 1245-1254.

185. Paeng D.-G., Choi M.J., Shung K.K. Investigation of blood under pulsatile flow using ultrasound imaging. // International Congress Series 2004; 1274, p.99-108.

186. Paeng D.-G., Nam K.-H. Ultrasonic Visualization of Dynamic Behavior of Red Blood Cells in Flowing Blood. // Journal of Visualization 2009; 12(4), p.295-306.

187. Paeng D.-G., Nam K.-H., Shung K.K. Cyclic and radial variation of the echogenicity of blood in human carotid arteries observed byharmonic imaging. // Ultrasound Med. Biol. 2010; 36(7), p.l 118-1124.

188. Palanchon P., Bouakaz A., van Blankenstein J.H., Klein J., Bom N., de Jong N. New technique for emboli detection and discrimination based on nonlinear characteristics of gas bubbles. // Ultrasound Med. Biol. 2001; 27(6), p.801-808.

189. Peeters H., Stenhoudt G., Decroix G. Ultrasonic measurments of coagulation and fibrinolisis. //J. Clin. Path. 1964; 17, p.320-323.

190. Peter D.J., Flanagan L.D., Cranley J.J. Analysis of blood clot echogenicity. // J. Clin. Ultrasound 1986; 14(2), p.l 11-116.

191. PettelotG., Bracco J., Gibelin P., Baudouy M., Barrillon D., Morand P. Detection of embolic signals using Doppler ultrasound: a new approach to cardiac embolism. // Int. J. Cardiol. 1997; 58(1), p.1-5.

192. Pfaffenberger S., Devcic-Kuhar В., Kastl S.P., Huber K., Maurer G., Wojta J., GottsaunerWolf M. Ultrasound thrombolysis. // Thromb. Haemost. 2005; 94(1), p.26-36.

193. PlagC., LibgotR., Gruel Y., Patat F., Ossant F. High frequency ultrasound characterization of blood clotting process: Results obtained with plasma and whole blood. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2007; p.884-887.

194. Plag C., Mofid Y., Mateeo Т., Calle R., Ossant F. High frequency ultrasound imaging of whole blood gelation and retraction during in vitro coagulation. // J. Acoust. Soc. Am. 2012; 131(5), p.4196-4202.

195. Prisco D., Paniccia R. Point-of-Care Testing of Hemostasis in Cardiac Surgery. // Thromb. J. 2003; 1, p. 1-10.

196. Ratnoff O.D., Colopy J. Studies on a proteolytic enzyme in human plasma. IX. Fibrinogen and fibrin as substrates for the protolytic enzyme of plasma. // J. Clin. Invest. 1953; 32(6), p.473-479.

197. Recchia D., Wickline S.A. Ultrasonic tissue characterization of blood during stasis and trombosis with a real-time linear-array backscatter imaging system. // Coron. Artery Dis. 1993; 4(11), p.987-994.

198. Roth W. and Rich S.R. A New Method for Continuous Viscosity Measurement. General Theory of the UltraViscoson. // J. Appl. Phys. 1953; 24, p.940-950.

199. Rubin J.M., Aglyamov S.R., Wakefield T.W., O'Donnell M., Emelianov S.Y. Clinical application of sonographic elasticity imaging for aging of deep venous thrombosis: preliminary findings. // J. Ultrasound Med. 2003; 22(5), p.443-448.

200. Rubin J.M., XieH., Kim K., Weitzel W.F., Emelianov S.Y., Aglyamov S.R., Wakefield T.W., Urquhart A.G., O'Donnell M. Sonographic elasticity imaging of acuteand chronic deep venous thrombosis in humans. // J. Ultrasound Med. 2006; 25(9), p.1179-1186.

201. Runyon M.K., Kastrup C.J., Johnson-Kerner B.L., Ha T.G., Ismagilov R.F. Effects of shear rate on propagation of blood clotting determined using microfluidics and numerical simulations. // J. Am. Chem. Soc. 2008; 130(11), p.3458-3464.

202. Sarvazyan A.P., Rudenko O.V., Swanson S.D., Fowlkes J.B., Emelianov S.Y. Shear wave elasticity imaging: a new ultrasonic technology of medical diagnostics. // Ultrasound Med. Biol. 1998; 24(9), p.1419-1435.

203. Sarvazyan A. Diversity of biomedical applications of acoustic radiation force. // Ultrasonics 2010; 50(2), p.230-234.

204. Sauerbrey G. Verwendung von Schwingquarzen zur Wagung dunner Schichten und Microwagung. // Z. Phys. 1959; 155, p.206-222.

205. Schmidt A.A. Weitere Beitrage zur Blutlehre. // Wiesbaden, 1895.

206. Schmitt C., Hadj Henni A., Cloutier G. Characterization of blood clot viscoelasticity by dynamic ultrasound elastography and modeling of the rheological behavior. // J. Biomech. 2011; 44(4), p.622-669.

207. Schousboe I., Feddersen K., Rojkjaer R. Factor Xlla is a kinetically favorable plasminogen activator. // Thromb. Haemost. 1999; 82(3), p. 1041-1046.

208. Scully M.F., Ellis V., Watahiki Y., Kakkar V.V. Activation of pro-urokinase by plasmin: non-Michaelian kinetics indicates a mechanism of negative cooperativity. // Arch. Biochem. Biophys. 1989; 268(2), p.438-46.

209. Sekhar L.N., Wasserman J.F., van der Bel-Kahn J., Olinger C.P. Ultrasonic B-scan echoarteriographic imaging of experimentally induced thrombi in dogs. // Neurosurgery 1979; 4(4), p.301-307.

210. Shi X.G., Martin R.W., Vaezy S., Crum L. Color Doppler imaging of acoustic streaming in blood and clot. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 1999; 1, p.1315-1318.

211. Shih C.-C., Liu T.-Y., Huang C.-C. In vitro assessments of viscoelastic properties of fibrin clot by using acoustic radiation force on a solid sphere. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2010; p.479-482.

212. Shung K.K., Sigelmann R.A., Schmer G. Ultrasonic measurement of blood coagulation time. // IEEE Trans. Biomed. Eng. 1975; 22(4), p.334-337.

213. Shung K.K., Sigelman R.A., Reid J.M. Scattering of ultrasound by blood. // IEEE Trans. Biomed. Eng., BME-23, 1976, p.460-467.

214. Shung K.K., Fei D.Y., Yuan Y.W., Reeves W.C. Ultrasonic characterization of blood during coagulation. // J. Clin. Ultrasound 1984; 12(3), p.147-153.

215. Shung K.K., Fei D.Y., Ballard J.O. Future studies on ultrasonic properties of blood clots. //J. Clin. Ultrasound 1986; 14(4), p.269-275.

216. Shung К.К., Paeng D.-G. Ultrasound: An Unexplored Tool for Blood Flow Visualization and Hemodynamic Measurements. // Jap. J. Appl. Phys. 2003; 42(5B), p.2901-2908.

217. Shung K.K. Diagnostic Ultrasound: Imaging and Blood Flow Measurements. CRCPress, 2005, 232 p.

218. SiS.-H., Zhou T.-A., Liu D.-Z., Nie L.-H. & Yao S.-Z. Using Piezoelectric Quartz Crystal to Study Hemorheological Phenomena: Blood Clotting and Urokinase Activated Fibrinolysis. // Analytical Letters 1994; 27(11), p.2027-2037.

219. Siebers S., GeierB., Muth-Werthmann D., Mumme A., von Rothenburg Т., Philippou S., Ermert H. Staging of venous thrombosis using ultrasound elastrography. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2003; 2, p. 1891-1894.

220. Siebers S., GeierB., Scheipers U., Vogt M., Mumme A., Ermert H. Classification of venous thrombosis combining ultrasound elastography and tissue characterization. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2004; 1-3, p.1761-1764.

221. Siegel R.J., Luo H. Ultrasound thrombolysis. // Ultrasonics 2008; 48, p.312-320.

222. SigelB., Coelho J.C., Spigos D.G., Flanigan D.P., Schuler J.J., Kasprisin D.O., Nyhus L.M., Capek V. Ultrasonography of blood during stasis and coagulation. // Invest. Radiol. 1981; 16(1), p.71-76.

223. Sigel В., Machi J., Beitler J.C., Justin J.R., Coelho J.C. Variable ultrasound echogenicity in flowing blood. // Science 1982; 218, p.l321-1323.

224. Sigel В., Coelho J.C., Shade S.G., Justin J., Spigos D.G. Effect of plasma proteins and temperatures on echogenicity of blood. // Invest. Radiol. 1982; 17(1), p.29-33.

225. Sigel В., Machi J., Beitler J.C., Justin J.R. Red cell aggregation as a cause of blood-flow echogenicity. //Radiology 1983; 148, p.799-802.

226. Sigel В., Machi J., Beitler J.C., Ramos J.R., Justin J.R., Feinberg H. Ultrasonic detection of red cell aggregation immediately preceding blood clotting. // Invest. Radiol. 1984; 19(5), p.458-461.

227. Sigel В., Feleppa E.J., Swami V., Justin J., Consigns M.J. Ultrasonic tissue characterization of blood clots. // Surg. Clin. North Am. 1990; 70, p. 13-29.

228. Sigel B. A brief history of Doppler ultrasound in the diagnosis of peripheral vascular disease. // Ultrasound in Med. Biol. 1998; 24(2), p. 169-176.

229. Stratton J.R., Lighty G.W., Pearlman A.S., Ritchie J.L. Detection of left ventricular thrombus by twodimensional echocardiography: sensitivity, specificity and causes of uncertainty. // Circulation 1982; 66, 156-166.

230. Sugiura K., Ikeda Y., Ono F., Watanabe K., Ando Y. Detection of hypercoagulability by the measurement of the dynamic loss modulus of clotting blood. // Thromb Res. 1982; 27(2), p.161-166.

231. Sugo Т., Kato Н., Iwanaga S., TakadaK., SakakibaraS. Kinetic studies on surface-mediated activation of bovine factor XII and prekallikrein. Effects of kaolin and high-Mr kininogen on the activation reactions. // Eur. J. Biochem. 1985; 146(1), p.43-50.

232. Thakur M., Ahmed A.B. A Review of Thromboelastography. // International Journal of Perioperative Ultrasound and Applied Technologies 2012, 1(1), p.25-29.

233. Tsivgoulis G., Culp W.C., Alexandrov A.V. Ultrasound enhanced thrombolysis in acute arterial ischemia. // Ultrasonics 2008; 48(4), p.303-311

234. Uzlova S.G., Guria K.G., Guria G.Th. Acoustic determination of early stages of intravascular blood coagulation. // Philosophical Transactions of Royal Society A, 2008; 366(1880), p.3649-3661.

235. Viola F., Kramer M.D., Lawrence M.В., Oberhauser J.P., Walker W.F. Sonorheometry: a non-contact method for dynamic assessment of thrombosis. // Ann. Biomed. Eng. 2004; 32, p.696-705.

236. Viola F., Mauldin F.W., Tropello S.P., Macik B.G., Lawrence M.B., Walker W.F. Sonorheometry: A New Method for Assessing Coagulation Potential // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2007; p. 1001-1004.

237. Viola F., Mauldin F.W., Lin-Schmidt X., Haverstick D., Lawrence M., Walker W.F. A novel ultrasound-based method to evaluate hemostatic function of whole blood. // Clin. Chim. Acta 2010; 411(1-2), p.106-113.

238. Voleisiene В., Voleisis A. Ultrasound velocity measurements in liquid media. // Ultragarsas (Ultrasound) 2008; 63(4), p.7-19.

239. Voleisis A., Kazys R., Mazeika L., Sliteris R., Voleisiene В., Grybauskas P. Ultrasonic method for the whole blood coagulation analysis. // Ultrasonics 2002; 40(1-8), p.101-7.

240. Wang S.H., Shung K.K. In vivo measurements of ultrasonic backscattering in blood. // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 2001; 48(2), p.425-431.

241. Wang S.-H., Chung T.-W., Huang C.-S., Chuang C.-T., Tsui P.-S. Detection of the process of blood coagulation and clot formation using quantitative ultrasonic parameters. // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings 2002; 2, p. 1653-1656.

242. Wang X.F., Liu L., Cheng Т.О., Deng Y.B., Wang J.E. The relationship between intracardiovascular smoke-like echo and erythrocyte rouleaux formation. // Am. Heart. J. 1992; 124, p.961-965.

243. Weisel J.W. Fibrin assembly. Lateral aggregation and the role of the two pairs of fibrinopeptides. // Biophys. J. 1986; 50, p. 1079-1093.

244. Weisel J.W. Fibrinogen and fibrin. // Adv. Protein. Chem. 2005; 70, p.247-299.

245. Williams J.R. The fibrinolytic activity of urine. // Br. J. Exp. Pathol. 1951; 32(6), 530-7.

246. Wootton D.M., Popel A.S., Alevriadou B.R., An experimental and theoretical study on the dissolution of mural fibrin clots by tissue-type plasminogen activator. // Biotechnol. Bioeng. 2001; 77(4), 405-419.

247. World Health Organization «The world health report 2004 changing history» 2004; p.122-123.

248. Yang Y., Grosset D.G., Li Q., Lees K.R. Identification of echocardiographic "smoke" in a bench model with transcranial doppler ultrasound. // Stroke 2000; 31, p.907-914.

249. Yang Y., Grosset D.G., Li Q., Shuaib A., Lees K.R. Turbulence and Circulating Cerebral Emboli Detectable at Doppler Ultrasonography: A Differentiation Study in a Stenotic Middle Cerebral Artery Model // Am. J. Neuroradiol. 2002; 23(7), p.1229-1236.

250. Yesner R., Hurwitz A., Rich S.R., Roth W., Gordon M.E. Preliminary observations on blood coagulation utilizing ultrasonics for continuous measurement of viscosity. // Yale J. Biol. Med. 1951; 24(3), p.231-235.

251. Zorio E., Gilabert-Estelles J., Espana F., Ramon L.A., Cosin R., Estelles A. Fibrinolysis: the key to new pathogenetic mechanisms. // Curr. Med. Chem. 2008; 15(9), 923-9.

252. Zotz R.J., Muller M., Genth-Zotz S., Darius H. Spontaneous Echo Contrast Caused by Platelet and Leukocyte Aggregates? // Stroke 2001; 32, p. 1127-1133.

253. Zwaal R.F.A., Hemker H.C. Blood coagulation. Amsterdam: Elsevier, 1986, pp.334.1/

Информация о работе

Гурия, Константин Георгиевич
кандидата физико-математических наук
Москва, 2012
ВАК 03.01.02

Диссертация

Акустическая регистрация процессов тромбообразования и фибринолиза - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы