Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Допплерографическая регистрация и основные закономерности винтового движения крови в артериях у людей в норме и при атеросклерозе
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Допплерографическая регистрация и основные закономерности винтового движения крови в артериях у людей в норме и при атеросклерозе"
На правах рукописи
КИРСАНОВ РОМАН ИВАНОВИЧ
ДОППЛЕРОГРАФИЧЕСКАЯ РЕГИСТРАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВИНТОВОГО ДВИЖЕНИЯ КРОВИ В АРТЕРИЯХ У ЛЮДЕЙ В НОРМЕ И ПРИ АТЕРОСКЛЕРОЗЕ
03.00.13 — физиология 14.00.16 - патологическая физиология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
2 8 '.Ш 2009
Новосибирск - 2009
003471010
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Алтайский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».
Научный руководитель:
доктор медицинских наук, профессор Куликов Владимир Павлович
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Шошенко Констанция Антониновна доктор медицинских наук, профессор Цырендоржиев Дондок Дамдинович
Ведущая организация:
ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», г. Новосибирск
Защита диссертации состоится « /У » ¿//■¿¿¿¿'•-С 2009 г. в часов на заседании Диссертационного совета Д 001.014.01 при Научно-исследовательском институте физиологии СО РАМН по адресу: 630117, г. Новосибирск, ул. Академика Тимакова 4; тел. (383) 332-42-55.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научно-исследовательского института физиологии СО РАМН по адресу: 630117, г. Новосибирск, ул. Академика Тимакова 4.
Автореферат диссертации разослан « » 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Классическая гемодинамика [Гайтон, 1969; Савицкий, 1974; Фолков, Нил, 1976] рассматривает движение крови в системе кровообращения с позиций ламинарного и турбулентного течения. В то же время, существуют представления об иных закономерностях движения крови в сердечно-сосудистой системе, в частности, высказывались предположения о существовании винтового (спирального или вращательно-поступателышго) движения крови в полостях сердца [Доброва, Кузьмина, Роева, 1974; Куприянов, 1983] и магистральных сосудах [Stonebridge, Brophy, 1991; Zakharov, 1994, 1995, 1998; Багаев, Захаров, Орлов, 1999, 2001, 2002]. Данный тип движения крови заключается в закручивании потока крови вдоль продольной оси сосуда, с движением частиц крови по винтовым траекториям.
Гипотеза винтового движения крови находит отражение в структурной организации сердца и магистральных сосудов, начиная со спиралевидного скручивания аорты, легочного ствола и разделяющей их перегородки в процессе эмбрионального развития [Абрикосов, 1947; Литтман, 1954; Grant, 1962; Patten, 1968; Bankl, 1980], заканчивая спиральной укладкой эндотелия [Finlay и др., 1991], гладкомышечных элементов [Strong, 1938; Fischer, 1951; Савич, 1951; Гуревич, Берштейн, 1972; Куприянов, Караганов, Козлов, 1975], стромальных элементов сосудистой стенки [Серов, Шехтер, 1981] и волокон миокарда [Mall, 1911; Oliveros, 1969; Torrent-Guasp, 1975, 2004]. Такая структурная организация приводит к соответствующим особенностям функционирования системы кровообращения: скручивающий характер сокращения сердца способствует закручиванию ударного объема крови [Доброва и др., 1974; Бураковский и др., 1976], а дальнейшее скручивание спирально расположенных гладкомышечных элементов в стенке артерий приводит к поддержанию винтового потока крови в артериальном русле благодаря активному взаимодействию стенки артерий с кровью [Stonebridge, Brophy, 1991; Багаев, Захаров, Орлов, 1999; Устинов, 2003].
Помимо косвенных, существуют прямые экспериментальные данные, полученные с помощью современных методик, таких как рентгеноконтрастная киноангиокардиография [Бураковский и др., 1976; Багаев, Захаров, Орлов, 1999], ультразвуковая цветовая допплерография [Frazin et al. 1990, 1996; Stonebridge et al. 1996; Foin et al. 2007], магнитно-резонансная фазово-контрастная ангиография [Kilner и др., 1993; Bogren, Buonocore, 1994, 1997, 1999; Houston и др., 2003, 2004], свидетельствующие о существовании винтового потока крови в различных отделах сердечно-сосудистой системы.
Однако закономерности винтового движения крови остаются слабо изученными. Большинство исследований было посвящено изучению винтового движения крови в аорте [Frazin и др., 1990; Kilner и др., 1993; Bogren, Buonocore, 1994, 1997, 1999; Markl и др., 2004, 2005]. Данные о распространённости, направлении вращения винтового движения крови в других сосудистых регионах, представлены лишь в единичных работах. P. Stonebridge и соавторы [1996] приводят данные о регистрации винтового движения крови с помощью
цветового допплеровского картирования в бедренных артериях у 11 добровольцев, N. Foin и соавторы [2007] - в сонных и бедренных артериях у I взрослого мужчины. Данные о количественных параметрах винтового движения крови также единичны, в частности величина вращательной скорости кровотока, измеренная методом магнитно-резонансной ангиографии, известна только для дуги аорты и составляет 0,29±0,05 м/с [Kilner и др., 1993]. На основании этих сведений невозможно проследить закономерности винтового движения крови.
Биологическая роль винтового движения крови остается предметом дискуссий. Ряд исследователей [Stonebridge и др., 1996; Frazin и др., 1996; Багаев, Захаров, Орлов, 1999, 2002] предполагает, что винтовое движение крови играет положительную роль для кровообращения и перфузии органов, поскольку такой тип движения увеличивает стабильность потока и является менее энергозатратным. Кроме того, отмечается [Houston, Stonebridge, 2004; Shinke и др., 2008], что данный тип движения крови препятствует развитию атеросклероза. Однако часть авторов [Kilner и др., 1993; Pritchard и др., 1995; Техоп и др., 2001], напротив, считает, что винтовой характер движения крови ведёт к ускорению развития атеросклероза. То есть клиническая значимость винтового движения крови пока окончательно не установлена. Очевидно, что без знания закономерностей винтового движения крови, его количественных параметров, невозможно судить о физиологической и клинической значимости данного феномена.
Исходя из литературных данных [Frazin и др., 1990; Stonebridge и др., 1996; Foin и др., 2007] представляется, что наиболее доступными неинвазивными и информативными методами для изучения винтового движения крови в магистральных сосудах могут быть современные ультразвуковые допплеровские технологии.
Цель исследования: установить основные закономерности винтового движения крови в магистральных артериях человека с помощью современных ультразвуковых допплеровских технологий.
Задачи исследования:
1. Установить возможность использования цветового дуплексного сканирования для устойчивой регистрации винтового движения крови и определить частоту его встречаемости в магистральных артериях большого круга кровообращения (аорте, сонных, подключичных, позвоночных, бедренных артериях).
2. Разработать методику количественной оценки скоростных параметров винтового движения крови.
3. Установить направление вращения винтового потока крови в симметричных участках артерий и в местах бифуркаций, скоростные параметры, соотношение поступательного и вращательного компонентов кровотока, связь винтового движения крови с параметрами системной гемодинамики и упруго-эластическими свойствами сосудистой стенки.
4. Изучить тендерные и возрастные особенности параметров винтового движения крови.
5. Количественно оценить вращательный компонент сокращения левого желудочка сердца при помощи двухмерной эхокардиографии.
6. Выявить особенности винтового движения крови при начальных проявлениях атеросклеротического поражения артерий и при атеросклеротических стенозах.
Научная новизна исследования
1. Впервые с помощью цветового дуплексного сканирования определена чистота встречаемости правого и левого направлений вращения винтового потока крови в магистральных артериях различных сосудистых регионов.
2. Впервые количественно измерена скорость вин гового движения частиц крови, которая представлена продольным, вращательным и радиальным компонентами.
3. Впервые установлена взаимосвязь параметров винтового движения частиц крови с показателями системной гемодинамики и упруго-эластическими свойствами сосудистой стенки.
4. Впервые выявлены тендерные и возрастные особенности параметров винтового движения крови.
5. Впервые установлены особенности винтового движения крови при начальных проявлениях атеросклеротического поражения артерий и при атеросклеротических стенозах.
Теоретическая н практическая значимость работы.
Теоретическая значимость проведенного исследования заключается в установлении основных закономерностей винтового движения крови в артериях. Результаты исследования расширяют представления о физиологических механизмах функционирования сердечно-сосудистой системы.
Практическая значимость работы заключается в том, что выявленные закономерности и разработанный метод количественной оценки винтового движения крови (заявка на патент № 2008131668 от 30.07.2008) помогут улучшить диагностику и лечение заболеваний системы кровообращения.
Положения, выносимые на защиту:
1. Методика цветового дуплексного сканирования позволяет устойчиво регистрировать и количественно оценивать винтовое движение крови.
2. Винтовое движение частиц крови в симметричных участках одноименных артерий чаще разнонаправленное. В местах бифуркаций магистральных артерий происходит разделение потока крови с формированием разнонаправленного вращения в дочерних ветвях.
3. Суммарная скорость движения частиц крови по винтовым траекториям состоит из продольного, вращательного и радиального компонентов; значение суммарной скорости винтового движения частиц крови составляет в общих сонных артериях у здоровых молодых людей: М±о - 45±8 см/с, DI - 42-47 см/с, Ме - 45 cm'c. Р., - 39 см/с. P7S - 51 см/с.
4. Особенностью винтового движения крови у пациентов'старшей возрастной группы с начальными проявлениями атеросклероза по сравнению с молодыми здоровыми людьми является более высокая скорость вращательного компонента кровотока.
Апробации работы. Материалы диссертации докладывались на заседаниях кафедры патофизиологии, функционал!.ной и ультразвуковой диагностики
Алтайского государственного медицинского университета Росздрава (2006, 2007, 2008 гг.); на VII и IX конференциях «Молодежь Барнаулу» в Алтайском государственном медицинском университете 14-18 ноября 2005 г. и 12-16 ноября 2007 года; на VI Сибирском физиологическом съезде (г. Барнаул) 25-27 июня 2008 года; на конференции, посвященной дню пауки в Алтайском государственном медицинском университете 4-6 февраля 2009 года.
Внедрение результатов исследования. Материалы диссертации используются il преподавании на кафедрах нормальной физиологии и патофизиологии Алтайского государственного медицинского университета.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, 2 из них в центральных журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материалов и методов исследования, глав с описанием результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 142 страницах машинописного текста, иллюстрирована 18 таблицами и 61 рисунком. Список литературы содержит 165 цитируемых источника, из них 56 отечественных и 109 зарубежных.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Всего обследовано 214 человек, которые были разделены на 3 группы. Первую группу (основная группа) составили 142 молодых здоровых добровольца (95 мужчин и 47 женщин, средний возраст - 20,5 ± 2,3 лет), не предъявляющих жалоб и не состоящих на диспансерном учете по поводу заболеваний сердечно-сосудистой системы. Во вторую группу (группа сравнения) вошли 56 пациентов старше 40 лет (36 мужчин и 20 женщин, средний возрасг - 59,7 ± 11,6 дет), у которых имелись закономерные для данного возраста начальные признаки атеросклеротичеекого поражения БЦА в виде увеличения комплекса «интима-медиа» общих сонных артерий (ОСА) более I мм и / или наличия в ОСА мелких атеросклерогических бляшек от 1,5 до 2 мм. В третью группу вошли 16 пациентов (14 мужчин и 2 женщины, средний возраст - 73,3 ±10.1 лет) с атеросклеротическими стенозами различных локализаций (общих и внутренних сонных артерий, общих бедренных артерий), степень стенозов составляла от 40 до 86% по площади- Из исследования исключались пациенты с аритмиями на момент исследования, сердечной недостаточностью Мб и III степени, с острыми нарушениями мозгового и коронарного кровообращения, а также пациенты. у которых были обнаружены аномалии хода общих или внутренних сонных артерий с нарушением кровотока области деформации в виде турбу-леиции и расширения допнлеровского спектра сдвига частот.
Всем добровольцам проводилось ультразвуковое сканирование магистральных сосудов по стандартной схеме [Куликов. 1997| с детальной анатомической и гсмодинамическои характеристикой. H первой группе исследовались аорта в области дуги и брюшного отдела, общие, наружные и внутренние сонные iipiepmi. подключичные, позвоночные, плечевые и общие бедренные артерии. У пациентов второй группы исследовались только общие сонные артерии.
fi
У пациентов третьей группы проводилась оценка степени стенозирования артерии по площади при поперечном сканировании сосуда в В-режиме и изучался кровоток локально в зоне стеноза. Исследование проводили на ультразвуковых системах SonoAce 8000ЕХ (Medison, Корея), Vivid 3 и Vivid 7 (GE Medical Systems, США) с использованием линейного, конвексного и фазированного датчиков в режимах цветового допплеровского картирования (ЦДК) и цветового дуплексного сканирования (ЦДС). Для определения амплитуды колебаний стенки общей сонной артерии использовался М-режим. Всем обследуемым лицам проводилось измерение системного АД но методу Короткова.
У 77 человек первой группы (59 мужчин и 18 женщин) проводили оценку упруго-эластических свойств артерий ультразвуковыми методами, путем расчета модуля Юнга и индекса жесткости. Кроме того, у 53 мужчин из этой группы исследование включало расчет скорости распространения пульсовой волны на участке «дуга аорты - общая бедренная артерия».
26 молодым мужчинам проводилось эхокардиографическое исследование по стандартной методике [Шиллер, Осипов, 1993] фазированным датчиком с частотой 1,5-3,5 МГц. Для оценки вращательного компонента сокращения левого желудочка осуществляли локацию сердца из парастернальной позиции по короткой оси на уровне фиброзного кольца митрального клапана в 20-режиме.
Статистические расчеты производили с помощью пакета программ Statistica for Windows 6.0 и Microsoft Excel 2003. Для всех параметров оценивали характер распределения по критерию Колмогорова-Смирнова. При значении вероятности р>0,05 считали, что выборка принадлежит генеральной совокупности с нормальным распределением. Для скоростных параметров кровотока вычисляли среднее арифметическое (М), стандартное отклонение (а), доверительный интервал (DI), значения медианы (Me), 25-го и 75-го процентиля (P2s - Р75). Оценка значимости различий между группами при нормальном характере распределения производилась с использованием t-критерия Стьюдента для двух несвязанных выборок. Качественные различия между параметрами оценивали с помощью точного двухстороннего критерия Фишера. Статистически значимыми считались различия, уровень значимости которых соответствовал р<0,05. Для выявления взаимосвязи между показателями с нормальным распределением использовали коэффициент линейной корреляции Пирсона. Связь между показателями, имеющими распределение отличное от нормального, определяли с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Коэффициенты корреляции считали значимыми при уровне а < 5%.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
В режиме ЦДК при лоцировании поперечного среза сосуда (общей сонной артерии) наблюдалось различное окрашивание кровотока в его латеральной и медиальной половинах (рис. 1 па цв. вклейке). Поскольку в режиме ЦДК разными цветами кодируется противоположное по отношению к источнику излучения ультразвука (трансдьюсеру) направление кровотока, можно сделать вывод о том, что кровоток в двух половинах артерии носит разнонаправленный характер: в одной половине он направлен к датчику, в другой отдатчика. Дан-
пый феномен можно объяснить лишь наличием вращения потока крови при его поступательном продвижении по артерии (рис. 2 на цв. вклейке).
Регистрация импульсно-волновой донплерограммы кровотока из поперечного сечении просвета сосуда в режиме триплексного сканирования также свидетельствует' о наличии вращательного компонента движения крови. Исследование проводилось при поочередном расположении контрольного объема в латеральной и медиальной половинах просвета артерии (рис. 3 а, б на цв. вклейке). Из рисунка 3 видно, что в латеральной половине артерии движение частиц крови направлено от датчика (рис. За. допплерограмма ниже базальной линии), в медиальной - к датчику (рис.36 допплерограмма выше базальной линии). Эти данные прямо свидетельствуют о разнонаправленном движении частиц крови в двух половинах поперечного сечения артерии.
Таким образом, современные допплеровские методики позволяют доказать существование в артериях винтового движения крови и могут быть использованы для изучения его закономерностей, поскольку позволяют оценить направление и скоростные параметры движения частиц крови.
Для выявления вращательного движения крови в основных магистральных артериях использовали режим 11/1,К при поперечном сканировании артерии. О наличии вращательного движения крови судили но характерному двухцветному окрашиванию поперечного сечения сосуда. Исследовали общие, наружные и внутренние сонные, подключичные, позвоночные, плечевые, общие бедренные артерии, а также аорту в области дуги и брюшного отдела.
Даицые о частоте регистрации вращательного движения крови в магистральных артериях в режиме 1ЩК представлены в таблице 1.
. Таблица 1. Частота регистрации вращательного движения крови в
магистральных артериях у людей в режиме ЦДК. %.
Артерия Справа Слева Р
Общая сонная артерия, п=104 52 48 0.89
Впхтрснняя сонная артерия, л=77 69 56 0,08
Наружная сонная артерия, п=50 48 40 0,32
Мо шоночная артерия, п=50 68 40 <0,01
Подключичная артерия. п=44 64 30 <0.01
Плечевая артерия, п=36 1 1 11 1.0
Общая бедренная артерия. п=34 62 56 0,47
Дуга аорты, п=31 52 <0.01
Брюшной отдел аорты, п=37 22
Примечание: и - количество обследованных: р - значимость различий частоты регистрации вращательного движения крови в артериях правой и левой стороны.
Из таблицы 1 видно, что киптовое движение крови регистрировалось во всех крупных магистральных артериях у людей, причем частота выявления данного феномена в одноименных артериях правой и левой стороны была примерно одинакова для артерий каротилного бассейна (ОСА. ПСА. 11СА), общих бедренных артерий и различалась для подключичных и позвоночных артерий, а также для дуги и брюшного отдела аорты.
Для оценки устойчивости регистрации винтового движения крови нами было проведено несколько повторных наблюдений у одних и тех же людей через различные промежутки времени. Всего в повторных исследованиях участвовало 10 молодых здоровых добровольцев (8 мужчин, 2 женщины), которым дважды проводилось дуплексное сканирование артерий через различные промежутки времени — от 2 месяцев до 2,5 лет. Данное исследование показало отсутствие расхождения результатов между первичным и повторным наблюдениями: винтовое движение крови повторно регистрировалось в соответствующей артерии и сохраняло свою направленность. Эти результаты позволяют предполагать, что винтовое движение крови - это физиологический феномен, который имеет достаточно устойчивые индивидуальные параметры.
Направление вращения оценивали в режиме ЦДК как правое, если движение частиц крови происходило по часовой стрелке по ходу поступательного продвижения крови по сосуду и левое, если направление было обратным (например, на рис.1 представлено правое вращение, на рис. 3 - левое)
Данные о направлении вращения потока крови в магистральных сосудах представлены в таблице 2.
Таблица 2. Частота регистрации правого и левого направлений вращения
потока крови в артериях правой и левой стороны.
Артерия Направление вращення, % Р
правое левое
Общая сонная артерия Э,п=53 68 32 <0.01
8,п=51 35 65
Внутренняя сонная артерия О, п=53 8 92 <0,01
8, п=43 81 19
Наружная сонная артерия О, п=24 92 8 <0,01
в, п=20 25 75
Позвоночная артерия Э,п=34 0 100 <0,01
п=20 60 40
Подключичная артерия О,п=28 4 96 <0,01
5, п=| 3 69 31
Плечевая артерия Б, п=4 25 75 0,49
5, п-4 75 25
Общая бедренная артерия О,п=21 57 43 0,02
8, п=!9 21 79
Дуга аорты, п=16 88 12 <0,01
Брюшной отдел аорты, п=8 0 100
Примечание: О - правые артерии, Б - левые артерии, п - количество обследованных сосудов, р - достоверность различий направления вращательного движения крови в артериях правой к левой стороны по точному критерию Фишера.
Из данных, приведенных в таблице 2, видно, что артерии правой и левой стороны различались по направлению вращения винтового потока крови. В правых ОСА, НСА и ОБА чаще встречалось правое направление вращения, в левых - левое. Для ВСА было характерно обратное соотношение направлений движения частиц крови. В правой подключичной артерии преобладало левое
направление вращения потока крови, а в позвоночной артерии справа в 100% случаев вращение было левым. Слева в подключичной и позвоночной артериях наблюдалось как правое, так и левое направление вращения, но преобладало правое. В области дуги аорты чаще наблюдалось правое вращение, в брюшном отделе аорты вращение во всех зарегистрированных случаях было левым.
Для выявления закономерностей винтового движения крови в ветвях артерии после ее бифуркации, сравнивали направление вращения кровотока в ВСА и ПСА. Данные сосуды исследовали в проксимальной трети вблизи бифуркации ОСА. Регистрация вращательного движения крови в обеих ветвях ОСА на-1 блюдалаеь справа в 46% случаев, слева - в 32% случаев. Направление вращения в ВСА и ПСА справа во всех случаях носило разнонаправленный характер. Слева вращение было разнонаправленным в 93,8% случаев, и только в 6,2% -однонаправленным. Таким образом, в области бифуркации сосудов происходит разделение винтового потока крови с формированием разнонаправленного вращения в дочерних ветвях.
Скоростные параметры винтового кровотока оценивали с использованием режима цветового дуплексного сканирования и М-режима. При этом проводили измерение трех составляющих вектора скорости частиц крови: продольной, вращательной и радиальной соответствен но осям цилиндрической системы координат z, 0, г (рис. 5). с последующим математическим расчетом суммарного вектора скорости, соответствующего истш,""а л»»®»"»« и ...»гни vnn.:
Измерение продольной скорости кровотока осуществляли путем регистра-! ции допплерограммы кровотока из продольного сечения артерии в режиме цветового дуплексного сканирования rio традиционной методике (рис. 6). Измерение скорости вращательного компонента кровотока осуществляли в режиме цветового дуплексного сканирования путём регистрации допплерограммы кровотока из поперечного сечения просвета артерии с расположением контрольного объема к латеральной и медиальной половинах просвета артерии (рис. 3 a. ú
ви по винтовым траекториям.
Рис 5. Компоненты вектора скорости в цилиндрических координатах:
v,.- продольный компонент.
vi, - вращательный компонент, v, - радиальный компонент;
V,,„>,„, - суммарный RCKTOp скорости.
ного сечении артерии (продольный компонент кровотока). Вверху - 2Ц-режим в сочетании с ЦДК, внизу - догпшеро-грамма кровотока.
на цв. вклейке). Измерение радиальной компоненты скорости кровотока производили в М-режиме путем регистрации колебаний стенок артерии в систолу и диастолу, с дальнейшим измерением систолического и диастолического диаметров и времени прироста диаметра сосуда. Радиальную скорость рассчитывали как отношение прироста радиуса артерии ко времени его прироста в момент прохождения пульсовой волны (рис. 7):
А г
V. = —
А/
где v,- - радиальный компонент скорости кровотока. А/- - прирост радиуса сосуда, АI - время прироста радиуса сосуда.
а. б.
Рис. 7. Правая ОСА, продольное сканирование: вверху - 20-режим, внизу - М-режим. а - измерение систолического (05) и диастолического (ГАО диаметров, прирост радиуса артерии составляет Дг=(05-Г)с1)/2; 6 - измерение времени прироста диаметра (ДО
Расчет суммарного вектора скорости винтового движения частиц крови осуществляли по формуле:
' 1______= + + V;
где К,„„„„ - суммарная скорость винтового движения частиц крови, V- -продольный компонент скорости кровотока, V«- вращательный компонент скорости кровотока, v, - радиальный компонент скорости кровотока.
Измерение компонент вектора скорости и расчет суммарной скорости винтового движения крови проводили в ОСА. В ВСА измеряли только величину продольной и вращательной компонент; радиальный компонент не оценивали ввиду технических особенностей исследования ВСА. Скоростные параметры винтового движения крови в ОСА и ВСА приведены в таблице 3.
Как следует из таблицы 3. в проксимальном отделе ВСА по сравнению с ОСА наблюдалось уменьшение скоростных показателей продольного компонента винтового движения крови и увеличение скорости вращательного компонента. что говорит о большей интенсивности вращения в проксимальном отделе ВСА и может быть следствием закона сохранения количества движения, поскольку происходит переход потока кропи из сосуда большего диаметра (материнского) в сосуды меньшего диаметра (дочерние).
Таблица 3. Скоростные параметры винтового движения крови в ОСА и ВСА у молодых здоровых людей, см/с.________
Скоростные параметры OCA (i\!±ti) ВСА (М±я)
Продольная скорость (vz) шах I14,0±25,0 69,2±16,5
mean 44,3±7,7 35,2±8,6
Вращательная скорость (ve) max 18,0±5,0 32,5±8,8
mean 5,9±1,7 10,3±2,9
Радиальная скорость (vr) l,0±0,3 -
Суммарная скорость (Vsom„,) max 115,5±25,0 -
mean 44,7±7,6 -
Соотношение продольной и вращательной скоростей Vz mas / V,| mnx 6,5±l,3 2,l±0,5
V,. „,cnn / V(| nosin 7,7±2,4 3,5±1,1
Примечание: ОСА - общая сонная артерия, ВСА - внутренняя сонная артерия, vz - продольная скорость кровотока, vu - вращательная скорость кровотока, v, - радиальная скорость кровотока, V,„„„„ - суммарная скорость; max - максимальные значения скоростей, mean - средние значения скоростей, min — минимальные значения скоростей. М - среднее значение, о — стандартное отклонение.
Таблица 4. Сравнение скоростных параметров винтового движения крови в ОСА, показателей системной гемодинамики и упруго-эластических свойств сосудистой стенки между группами мужчин и женщин.__
Параметры Средние значения параметров t Р
Мужчины, п=46 Женщины, п=18
У1Пт.х. см/с 125 105 -3,09 <0,01 *
V/ т,:;т, см/с 47 45 -0,69 0,49
Угшп, СМ/С 30 31 0,56 0.58
VII пмх, СМ/С 18,3 15,6 -2,39 0,02 *
V» тот , СМ/С 5,9 6,1 0,40 0,69
У(| т|„, СМ/С 2,6 3,6 1,44 0,16
V,, см/с 1,00 0,88 -1,42 0,16
^зшпттк, СМ/с 126 106 -3,14 <0,01 *
^/¡ш ни тепп . См/с 47 46 -0,66 0,51
Д], ММ 5,4 5,2 -1,52 0.13
ЧСС .мин' 74 74 0,02 0,98
САД, мм рт. ст. 127 112 -3,79 <0,01*
ДАД, мм рт. ст. 75 70 -1,52 0,14
ПАД, мм рт. ст. 52 42 -2,70 0,01 *
К\ 0.76 0,70 -4,59 <0,01»
Е, мм рт. ст./см 639 717 0.63 0,53
Р 3,1 3,7 1,13 0,27
Примечание: vz - продольная скорость кровотока, V» - вращательная скорость кровотока, V, - радиальная скорость кровотока, Vs„mm - суммарная скорость; max - максимальные значения скоростей, mean — значения скоростей, усреднённых по времени за сердечный цикл, min - минимальные значения скоростей. Dj - диаметр артерии в диастолу, ЧСС -частота сердечных сокращений, САД - систолическое артериальное давление, ДАД — диа-столическос артериальное давление, ПАД - систолическое артериальное давление, RI -индекс резистентности. Е - модуль Юнга, ß — индекс жесткости, t - значение критерия Стыодента, р- значимость различий между параметрами (звездочкой отмечены значимые различия, р<0,05).
Для выявления взаимосвязи между параметрами системной гемодинамики, упруго-эластическими свойствами сосудистой стенки и параметрами винтового движения крови проводили корреляционный анализ. Между скоростными параметрами винтового движения крови и диаметром артерии была обнаружена слабая обратная корреляционная связь. Прямая корреляционная связь слабой силы была выявлена между максимальной скоростью вращательной компоненты кровотока и индексом резистентности. Суммарная скорость винтового движения была связана с индексом резистентности прямой корреляционной связью средней силы, с систолическим и пульсовым артериальным давлением слабой прямой корреляционной связью. Модуль упругости и индекс жесткости были связаны с суммарной скоростью винтового движения крови слабой обратной корреляционной связью.
Для выявления тендерных различий, проводили сравнение скоростных параметров винтового движения крови, показателей системной гемодинамики и упруго-эластических свойств сосудистой стенки между группами мужчин и женщин. Результаты данного сравнения приведены в таблице 4.
Иj таблицы 4 видно, что значения максимальных скоростей продольного, вращательного компонентов и суммарной скорости кровотока были выше у мужчин, чем у женщин. Очевидно, это обусловлено тем, что у мужчин были более высокие показатели индекса резистентности, систолического и пульсового артериального давления, а эти факторы, как сказано выше, связаны прямой корреляционной связью со скоростными параметрами винтового движения крови.
Для оценки вращательного компонента сокращения миокарда проводилось эхокардиографическое исследование у 26 здоровых взрослых мужчин. .Попировали сердце из парастерналыюй позиции по короткой оси на уровне фиброзного кольца митрального клапана в режиме двойного вывода изображения (Dual). Оценивали вращательный компонент сокращения левого желудочка по углу поворота фиброзного кольца митрального клапана в фазы систолы и диастолы, используя в качестве ориентира комиссуры митрального клапана (рис. 8).
1>ыло выявлено вращательное движение фиброзного кольца митрального клапана, направленное в фазу систолы - против часовой стрелки, в фазу диастолы — по часовой стрелке (при наблюдении с верхушки). Угол ротации составлял 7,6 ± 2.03". Таким образом, сокращение миокарда левого желудочка включает вращательный компонент, который, вероятно, принимает непосредственное участие в формировании винтового потока крови в восходящем отделе и дуге аорты.
1'нс 8 Регистрация вращательного компонента сокращения миокарда левого желудочка. Пара-стернальная позиция по короткой осп Слева -фаза систолы, створки митрального клапана закрыты. Справа - фаза диастолы, створки митрального клапана открыты. 1 Ьжазано измерение \ г.та межд\ отрезками, соединяющими комиссуры митрального клапана на правом и левом изображении
Следующей задачей проведенного исследования являлось установление особенностей винтового движения крови в ОСА у пациентов старшей возрастной группы с закономерными для данного возраста начальными признаками атеросклероза БЦА.
Частота регистрации винтового движения крови в ОСА у людей старшей возрастной группы в режиме ЦДК была выше по сравнению с группой молодых здоровых людей и составила в правой ОСА - 74,6%, в левой ОСА - 62,7%.
При оценке направления вращения винтового потока крови в ОСА у пациентов старшей возрастной группы было установлено, что в правой ОСА преобладало левое направление вращения (что отличало данную группу от основной, где в правой ОСА преобладало правое направление вращения), в левой ОСА различий между правым и левым направлением вращения крови не наблюдалось,
Скоростные параметры кровотока у пациентов старшей возрастной группы и их сравнение с аналогичными показателями у молодых здоровых лиц представлены в таблице 5.
Таблица 5. Сравнение скоростных параметров винтового движения крови
в ОСА у здоровых лиц и пожилых пациентов с атеросклерозом БЦА.
Скорости Средние значения скоростей, см/с 1 Р
основная группа группа сравнения
V,лпах 114,0 77,1 6,78 <0,001
V* теап 44.3 32,4 6,21 <0,001
У,.пш 28.6 17,8 8,72 <0,001
VI) тих 18,0 19,6 -1,37 0,16
VI) теап 5,9 8,8 -6,54 <0,001
VI) тт 2,5 4,7 -3,91 <0,001
Уг 1,0 0,5 5,85 <0,001
Уяитт тах 115,5 79,7 6.56 <0,001
Ултни теап 44,7 33,7 5,84 <0,001
Примечание: обозначения те же, что и в таблице 4.
Из данных, приведенных в таблице 5 видно, что у пациентов старшей возрастной группы с атеросклерозом БЦА скоростные параметры продольной и радиальной компонент кровотока были ниже, а скоростные параметры вращательной компоненты - выше по сравнению с молодыми людьми, за исключением значений максимальной вращательной скорости, различий между которыми выявлено не было. Суммарная скорость винтового движения была выше у молодых здоровых лиц.
При проведении корреляционного анализа с целью выявления связи между параметрами системной гемодинамики, упруго-эластическими свойствами сосудистой сгеики и параметрами винтового движения крови у пациентов старшей возрастной группы была выявлена более сильная корреляционная связь скоростных параметров винтового движения крови с уровнем систолического и пульсового артериального давления по сравнению основной группой.
Большое значение для расстройств локальной и региональной гемодинамики имеют стенотические поражения артерий. Изменения параметров винтового движения крови в зоне атеросклеротичсских стенозов неизвестны. 11ами было обследовано 19 стенозироваиных артерий у 16 нацист он. I! исследование были включены магистральные артерии, наиболее часто поражаемые атеросклерозом: общие и внутренние сонные артерии, общие бедренные артерии. Степень стенозов в исследованных сосудах варьировала от 40% до 86%. Регистрация винтового движения крови проводилась в режиме I ЩК непосредственно в зоне стеноза.
Частота регистрации винтового движения кропи в зоне атеросклеротиче-ских стенозов в целом составила 84,2%. Максимальная степень степозировапия артерии, при которой было зарегистрирован вращательный компонент кровотока, составляла 75%). [Типовое движение крони не регистрировалось в 15,8% случаев при стенозах, сопровождающихся выраженными локальными нарушениями гемодинамики в виде ускорения кровотока и расширения допплсровско-го спектра сдвига частот. Таким образом, в области атеросклерот ичсских стенозов в большинстве случаев (при степени степозировапия от 40%1 до 75% по площади) возможна регистрация винтового движения крови.
ВЫВОДЫ
1. Методика цветового дуплексного сканирования позволяет устойчиво регистрировать и количественно оценивать вращательный компонент винтового движения крови.
2. Винтовое движение частиц крови в симметричных участках одноименных артерий правой и левой стороны чаще разнонаправленное, причем для правых общих сонных, наружных сонных и общих бедренных артерий характерно привое направление вращения, для левых - левое. Для внутренних сонных, подключичных и позвоночных артерий характерно обратное соотношение направлений вращения частиц крови. В области дут аорты вращение потока крови имеет правое направление.
3. В местах бифуркаций магистральных артерий происходит разделение потока крови с формированием разнонаправленного вращения в дочерних ветвях.
4. Суммарная скорость движения частиц крови по шиповым траекториям состоит из продольного, вращательного и радиального компонентов: значение суммарной скорости винтового движения частиц крови составляет в общих сонных артериях у молодых здоровых людей: М±я - 45*8 см/с. 1)1 - 42-47 см/с. Ме - 45 см/с, Р25 - 39 см/с. Р?. - 51 см/с. Соотношение поступательного и вращательного компонентов кровотока в общих сонных артериях составляет 7.712.4. во внутренних сонных артериях - 3.511,1. Суммарная скорость винтового движения крови у мужчин выше, чем у женщин на 18%.
5. Суммарная скорость винтового движения крови у молодых здоровых людей связана слабой прямой корреляционной свян.ю с индексом резнстсншо-стн. систолическим и пульсовым артериальным давлением и слабой обратной
корреляционной связью с диаметром сосуда, модулем Юнга и индексом жесткости.
6. Двухмерная эхокардиография позволяет зарегистрировать вращательный компонент сокращения левого желудочка сердца. Угол ротации фиброзного кольца митрального клапана составляет 7,6 ± 2,03°.
7. У пациентов старшей возрастной группы с закономерными для этого возраста начальными проявлениями атеросклеротического поражения брахио-цефальпых артерий по сравнению с молодыми здоровыми людьми величина продольного и радиального компонентов кровотока ниже на 27 и 49% соответственно, а вращательного компонента —выше на 49%.
8. При атеросклеротических стенозах магистральных артерий различной степени (от 40 до 75% по площади) в большинстве случаев (Х4,2%) регистрируется винтовое движение кропи.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Для количественной оценки винтового движения крови следует рассчитывать суммарную скорость движения частиц крови но винтовым траекториям, с использованием режима цветового дуплексного сканирования и М-режима. Для расчета необходимо измерение грех компонентов суммарного вектора скорости: продольного, вращательного и радиального.
Измерение продольного компонента вектора скорости осуществляют путем регистрации допнлерограммы кровотока из продольного сечения артерии по традиционной методике.
Измерение скорости вращательного компонента проводят в режиме цветового дуплексного сканирования при величине контрольного объема, соответствующей радиусу сосуда, и значении утла между ультразвуковым лучом и направлением кровотока 0", путем регистрации донплерограмм кровотока из поперечного сечения артерии с поочередным помещением контрольного объема и латеральной и медиальной половинах просвета артерии.
Радиальный компонент скорости определяют с использованием М-режима путем расчёта отношения прироста радиуса артерии (Дг) ко времени его прироста (ДО в момент прохождения пульсовой волны.
Расчет суммарной скорости движения частиц крови но винтовым траекториям осуществляют' по формуле:
К,,,,,,,, = %/>'_- + +
где 1''(,„„,„ - суммарная скорость винтового движения частиц крови, у; -продольный компонент скорости кровотока. V«— вращательный компонент скорости кровот ока. уг - радиальный компонент скорости кровотока.
Суммарная скорость винтового движения частиц крови, рассчитанная по средним значениям npoiio.4i.noro и вращательного компонент»» в норме составляет: М Нет-45:! К см/с. 1)1 - 42-47 см/с. Ме-45 см/с. Р:< - 39 см/с, Р7,-51 ем/с.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.
1. Кирсанов Р. И. Регистрация винтового движения крови в общих сонных артериях у людей. // Молодежь Барнаулу : материалы науч.-практ. конф. -Барнаул, 2005.-С. 189-190.
2. Куликов В. П., Кирсанов Р. И., Засорин С. В. Допплерографическая регистрация феномена винтового движения крови в общих сонных артериях у людей. // Ультразвуковая и функциональная диагностика. - 2006. -№2 - С. 96100.
3. Кирсанов Р. И. Регистрация феномена винтового движения крови в общих сонных артериях у людей с помощью современных допплеровских методик. // Педиатры Алтая - будущему России : материалы науч.-практ. всероссийской конф., поев. 40-летию мед. факультета АГМУ. - Барнаул, 2006. - С. 647-649.
4. Куликов В.П., Кирсанов Р.И. Допплерографическая регистрация винтового движения крови в сонных артериях. // В сб. 5-го съезда Российской ассоциации специалистов ультразвуковой диагностики в медицине. - Москва, 2007.-С.90.
5. Куликов В. П. Кирсанов Р. И. Основные закономерности винтового движения крови в общих сонных артериях у людей. // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. - 2008. - Т. 94, №8. - С. 900-908.
6. Кирсанов Р. И., Куликов В. П. Допплерографическая регистрация винтового движения крови. // VI Сибирский физиологический съезд. Тезисы докладов. - Барнаул, 2008. - Т I. - С. 31-32.
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ:
ОСА - общая сонная артерия
ВСА - внутренняя сонная артерия
ПСА - наружная сонная артерия
ПкА - подключичная артерия
ПА - позвоночная артерия
ОБА - общая бедренная артерия
Э,) - диаметр сосуда в диастолу
- диаметр сосуда в систолу
V, - продольная компонента скорости кровотока
Уц - вращательная компонента скорости кровотока
уг - радиальная компонента скорости кровотока
У!Шшп _ суммарная скорость винтового движения крови
- индекс резистентности
ЧСС - частота сердечных сокращений
АД - артериальное давление
САД - систолическое артериальное давление
ДАД - днастолнческое артериальное давление
ПАД - пульсовое артериальное давление
ЦДК - цветовое допнлеровское картирование
ЦДС - цветовое дуплексное сканирование
Рис. 1. Правая общая сонная артерия в поперечном сканс. В режиме цветового доппле-ровского картирования определяется различное окрашивание кровотока в латеральной и медиальной половинах сосуда.
Рис. 2. Схема, поясняющая возникновение различного окрашивания кровотока в латеральной и медиальной половинах сосуда, при винтовом движении крови, а - винтовая траектория движения частиц крови; б -различное цветовое картирование поперечного сечения сосуда обусловлено разнонаправленным движением частиц крови в разных половинах сосуда.
а. б.
Рис. 3. Правая общая сонная артерия в поперечном скане в режиме триплексного сканирования; а - контрольный объем расположен в латеральной половине сосуда, допплерограмма расположена преимущественно ниже базальной линии; б - контрольный объем расположен в медиальной половине сосуда, допплерограмма расположена преимущественно выше базальной линии.
Подписано в печать 20.04.09. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать ризографическая. Объем ] л .л. Тираж 100 экз.
Отпечатано: РА «ПАРАГРАФ» г. Барнаул, пр. Ленина 40, каб. 31, тел. (385-2) 366-143 Лицензия на полиграфическую деятельность ПД 12-061 от 04.01.2002 г.
Содержание диссертации, кандидата медицинских наук, Кирсанов, Роман Иванович
Список сокращений.
Введение.
Глава 1. Развитие представлений о винтовом движении крови в сердечно-сосудистой системе человека (обзор литературы). ^ j
1.1 Основные закономерности кровообращения с позиций классической гемодинамики. И
1.2 Предпосылки возникновения гипотезы о винтовом движении крови.
1.3 Экспериментальные данные, подтверждающие гипотезу о винтовом движении крови.
1.4 Особенности эмбрионального развития и морфологического строения сердца и магистральных сосудов.
1.5 Роль гидродинамических факторов в формировании винтового движения крови.
1.6 Математические модели, описывающие винтовое движение крови.
1.7 Биологическая роль винтового движения крови.
Глава 2. Материалы и методы исследования.
2.1 Материалы и объекты исследования.
2.2 Ультразвуковые методы исследования.
2.2.1 Использование допплеровских режимов для определения скоростей и направлений кровотока.
2.2.2 Ультразвуковое дуплексное сканирование артерий.
2.2.3 Эхокардиографическое исследование.
2.3 Оценка упруго-эластических свойств сосудистой стенки.
2.4 Статистическая обработка результатов.
Глава 3. Результаты собственных исследований.
3.1 Обоснование использования допплеровских технологий для регистрации и изучения закономерностей винтового движения крови в артериях у людей.
3.2 Допплерографическая регистрация винтового движения крови в магистральных артериях различных сосудистых регионов. 68.
3.3 Основные закономерности винтового движения крови в магистральных артериях у здоровых взрослых людей. 73.
3.3.1 Направление вращения потока крови в магистральных артериях. 73.
3.3.2 Скоростные параметры винтового движения крови. 78.
3.4 Связь скоростных параметров винтового движения крови в общих сонных артериях с параметрами системной гемодинамики и упруго-эластическими свойствами сосудистой стенки. 85.
3.5 Сравнение параметров винтового движения крови у мужчин и женщин молодого возраста. 87.
3.6 Оценка вращательного компонента сокращения левого желудочка сердца с помощью эхокардиографического исследования . 91.
3.7 Особенности винтового движения крови в общих сонных артериях у пациентов старшей возрастной группы с сопутствующим атеросклеротическим поражением брахиоцефальных артерий. 93.
3.7.1 Направление вращения потока крови в общих сонных артериях у пациентов старшей возрастной группы. 96.
3.7.2 Скоростные параметры винтового движения крови в общих сонных артериях у пациентов старшей возрастной группы. 98.
3.7.3 Связь скоростных параметров винтового движения крови в общих сонных артериях с параметрами системной гемодинамики и упруго-эластическими свойствами сосудистой стенки у пациентов старшей возрастной группы. 100.
3.7.4 Регистрация винтового движения крови в зоне атеро-склеротических стенозов. 103.
Глава 4. Обсуледение собственных результатов.109.
Выводы.121.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Допплерографическая регистрация и основные закономерности винтового движения крови в артериях у людей в норме и при атеросклерозе"
Актуальность темы.
Классическая гемодинамика [Гайтон, 1969; Савицкий, 1974; Фолков, Нил, 1976] рассматривает движение крови в системе кровообращения с позиций ламинарного и турбулентного течения. В то же время, существуют представления об иных закономерностях движения крови в сердечно-сосудистой системе, в частности, высказывались предположения о существовании винтового (спирального или вращательно-поступательного) движения крови в полостях сердца [Доброва, Кузьмина, Роева, 1974; Куприянов, 1983] и магистральных сосудах [Stonebridge, Brophy, 1991; Zakharov, 1994, 1995, 1998; Ба-гаев, Захаров, Орлов, 1999, 2001, 2002]. Данный тип движения крови заключается в закручивании потока крови вдоль продольной оси сосуда, с движением частиц крови по винтовым траекториям.
Гипотеза винтового движения крови находит отражение в структурной организации сердца и магистральных сосудов, начиная со спиралевидного скручивания аорты, легочного ствола и разделяющей их перегородки в процессе эмбрионального развития [Абрикосов, 1947; Литтман, 1954; Grant, 1962; Patten, 1968; Bankl, 1980], заканчивая спиральной укладкой эндотелия [Finlay и др., 1991], гладкомышечных элементов [Strong, 1938; Fischer, 1951; Савич, 1951; Гуревич, Берштейн, 1972; Куприянов, Караганов, Козлов, 1975], стромальных элементов сосудистой стенки [Серов, Шехтер, 1981] и волокон миокарда [Mall, 1911; Oliveros, 1969; Torrent-Guasp, 1975, 2004]. Такая структурная организация приводит к соответствующим особенностям функционирования системы кровообращения: скручивающий характер сокращения сердца способствует закручиванию ударного объема крови [Доброва и др., 1974; Бураковский и др., 1976], а дальнейшее скручивание спирально расположенных гладкомышечных элементов в стенке артерий приводит к поддержанию винтового потока крови в артериальном русле благодаря активному взаимодействию стенки артерий с кровью [Stonebridge, Brophy, 1991; Багаев, Захаров, Орлов, 1999; Устинов, 2003].
Помимо косвенных, существуют прямые экспериментальные данные, полученные с помощью современных методик, таких как рентгеноконтраст-ная киноангиокардиография [Бураковский и др., 1976; Багаев, Захаров, Орлов, 1999], ультразвуковая цветовая допплерография [Frazin et al. 1990, 1996; Stonebridge et al. 1996; Foin et al. 2007], магнитно-резонансная фазово-контрастная ангиография [Kilner и др., 1993; Bogren, Buonocore, 1994, 1997, 1999; Houston и др., 2003, 2004], свидетельствующие о существовании винтового потока крови в различных отделах сердечно-сосудистой системы.
Однако закономерности винтового движения крови остаются слабо изученными. Большинство исследований было посвящено изучению винтового движения крови в аорте [Frazin и др., 1990; Kilner и др., 1993; Bogren, Buonocore, 1994, 1997, 1999; Markl и др., 2004, 2005]. Данные о распространённости, направлении вращения винтового движения крови в других сосудистых регионах, представлены лишь в единичных работах. P. Stonebridge и соавторы [1996] приводят данные о регистрации винтового движения крови с помощью цветового допплеровского картирования в бедренных артериях у 11 добровольцев, N. Foin и соавторы [2007] - в сонных и бедренных артериях у 1 взрослого мужчины. Данные о количественных параметрах винтового движения крови также единичны, в частности величина вращательной скорости кровотока, измеренная методом магнитно-резонансной ангиографии, известна только для дуги аорты и составляет 0,29±0,05 м/с [Kilner и др., 1993]. На основании этих сведений невозможно проследить закономерности винтового движения крови.
Биологическая роль винтового движения крови остается предметом дискуссий. Ряд исследователей [Stonebridge и др., 1996; Frazin и др., 1996; Багаев, Захаров, Орлов, 1999, 2002] предполагает, что винтовое движение крови играет положительную роль для кровообращения и перфузии органов, поскольку такой тип движения увеличивает стабильность потока и является менее энергозатратным. Кроме того, отмечается [Houston, Stonebridge, 2004; Shinke и др., 2008], что данный тип движения крови препятствует развитию атеросклероза. Однако часть авторов [Kilner и др., 1993; Pritchard и др., 1995; Техоп и др., 2001], напротив, считает, что винтовой характер движения крови ведёт к ускорению развития атеросклероза. То есть клиническая значимость винтового движения крови пока окончательно не установлена. Очевидно, что без знания закономерностей винтового движения крови, его количественных параметров, невозможно судить о физиологической и клинической значимости данного феномена.
Исходя из литературных данных [Frazin и др., 1990; Stonebridge и др., 1996; Foin и др., 2007] представляется, что наиболее доступными неинвазив-ными и информативными методами для изучения винтового движения крови в магистральных сосудах могут быть современные ультразвуковые доппле-ровские технологии.
Все вышеизложенное предопределило цель настоящей работы.
Цель и задачи исследования.
Цель исследования: установить основные закономерности винтового движения крови в магистральных артериях человека с помощью современных ультразвуковых допплеровских технологий.
Для реализации цели были поставлены следующие задачи:
1. Установить возможность использования цветового дуплексного сканирования для устойчивой регистрации винтового движения крови и определить частоту его встречаемости в магистральных артериях большого круга кровообращения (аорте, сонных, подключичных, позвоночных, бедренных артериях).
2. Разработать методику количественной оценки скоростных параметров винтового движения крови.
3. Установить направление вращения винтового потока крови в симметричных участках артерий и в местах бифуркаций, скоростные параметры, соотношение поступательного и вращательного компонентов кровотока, связь винтового движения крови с параметрами системной гемодинамики и упруго-эластическими свойствами сосудистой стенки.
4. Изучить тендерные и возрастные особенности параметров винтового движения крови.
5. Количественно оценить вращательный компонент сокращения левого желудочка сердца при помощи двухмерной эхокардиографии.
6. Выявить особенности винтового движения крови при начальных проявлениях атеросклеротического поражения артерий и при атеросклероти-ческих стенозах.
Научная новизна исследования
1. Впервые с помощью цветового дуплексного сканирования определена частота встречаемости правого и левого направлений вращения винтового потока крови в магистральных артериях различных сосудистых регионов.
2. Впервые количественно измерена скорость винтового движения частиц крови, которая представлена продольным, вращательным и радиальным компонентами.
3. Впервые установлена взаимосвязь параметров винтового движения частиц крови с показателями системной гемодинамики и упруго-эластическими свойствами сосудистой стенки.
4. Впервые выявлены тендерные и возрастные особенности параметров винтового движения крови.
5. Впервые установлены особенности винтового движения крови при начальных проявлениях атеросклеротического поражения артерий и при ате-росклеротических стенозах.
Теоретическая и практическая значимость работы
Теоретическая значимость проведенного исследования заключается в установлении основных закономерностей винтового движения крови в артериях. Результаты исследования расширяют представления о физиологических механизмах функционирования сердечно-сосудистой системы.
Практическая значимость работы заключается в том, что выявленные закономерности и разработанный метод количественной оценки винтового движения крови (заявка на патент № 2008131668 от 30.07.2008) помогут улучшить диагностику и лечение заболеваний системы кровообращения.
Положения, выносимые на защиту:
1. Методика цветового дуплексного сканирования позволяет устойчиво регистрировать и количественно оценивать винтовое движение крови.
2. Винтовое движение частиц крови в симметричных участках одноименных артерий чаще разнонаправленное. В местах бифуркаций магистральных артерий происходит разделение потока крови с формированием разнонаправленного вращения в дочерних ветвях.
3. Суммарная скорость движения частиц крови по винтовым траекториям состоит из продольного, вращательного и радиального компонентов; значение суммарной скорости винтового движения частиц крови составляет в общих сонных артериях у здоровых молодых людей: М±а - 45±8 см/с, DI -42-47 см/с, Me - 45 см/с, Р25 - 39 см/с, Р75 - 51 см/с.
4. Особенностью винтового движения крови у пациентов старшей возрастной группы с начальными проявлениями атеросклероза по сравнению с молодыми здоровыми людьми является более высокая скорость вращательного компонента кровотока.
Апробация и внедрение результатов.
1. Материалы диссертации докладывались на заседаниях кафедры патофизиологии, функциональной и ультразвуковой диагностики Алтайского государственного медицинского университета Росздрава (2006, 2007, 2008 гг.).
2. Материалы диссертации докладывались на VII и IX конференциях «Молодежь Барнаулу» в Алтайском государственном медицинском университете 14-18 ноября 2005 г. и 12-16 ноября 2007 года.
3. Материалы диссертации докладывались на VI Сибирском физиологическом съезде (г. Барнаул) 25-27 июня 2008 года.
4. Материалы диссертации докладывались на конференции, посвященной дню науки в Алтайском государственном медицинском университете 4-6 февраля 2009 года.
5. Материалы диссертации опубликованы в центральном рецензируемом журнале «Ультразвуковая и функциональная диагностика». №2, 2006 г.
6. Материалы диссертации опубликованы в центральном рецензируемом журнале «Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова». Т. 94, №8, 2008 г.
7. Материалы диссертации используются в преподавании на кафедрах нормальной физиологии и патофизиологии Алтайского государственного медицинского университета.
Работа выполнена на кафедре патофизиологии, функциональной и ультразвуковой диагностики Алтайского государственного медицинского университета Росздрава, в Алтайском филиале ГУ НИИ Физиологии СО РАМН, на базе Поликлиники Алтайского государственного медицинского университета Росздрава «Консультативно-диагностический центр» и отделения функциональной диагностики ГУЗ «Краевой госпиталь для ветеранов войн».
Все ультразвуковые исследования, представленные в диссертации получены, обработаны и проанализированы лично автором.
Заключение Диссертация по теме "Физиология", Кирсанов, Роман Иванович
выводы
1. Методика цветового дуплексного сканирования позволяет устойчиво регистрировать и количественно оценивать вращательный компонент винтового движения крови.
2. Винтовое движение частиц крови в симметричных участках одноименных артерий правой и левой стороны чаще разнонаправленное, причем для правых общих сонных, наружных сонных и общих бедренных артерий характерно правое направление вращения, для левых — левое. Для внутренних сонных, подключичных и позвоночных артерий характерно обратное соотношение направлений вращения частиц крови. В области дуги аорты вращение потока крови имеет правое направление.
3. В местах бифуркаций магистральных артерий происходит разделение потока крови с формированием разнонаправленного вращения в дочерних ветвях.
4. Суммарная скорость движения частиц крови по винтовым траекториям состоит из продольного, вращательного и радиального компонентов; значение суммарной скорости винтового движения частиц крови составляет в общих сонных артериях у молодых здоровых людей: М±о -45±8 см/с, DI - 42-47 см/с, Me - 45 см/с, Р25 - 39 см/с, Р75- 51 см/с. Соотношение поступательного и вращательного компонентов кровотока в общих сонных артериях составляет 7,7±2,4, во внутренних сонных артериях - 3,5±1,1. Суммарная скорость винтового движения крови у мужчин выше, чем у женщин на 18%.
5. Суммарная скорость винтового движения крови у молодых здоровых людей связана слабой прямой корреляционной связью с индексом резистентности, систолическим и пульсовым артериальным давлением и слабой обратной корреляционной связью с диаметром сосуда, модулем Юнга и индексом жесткости.
6. Двухмерная эхокардиография позволяет зарегистрировать вращательный компонент сокращения левого желудочка сердца. Угол ротации фиброзного кольца митрального клапана составляет 7,6 ± 2,03°.
7. У пациентов старшей возрастной группы с закономерными для этого возраста начальными проявлениями атеросклеротического поражения брахиоцефальных артерий по сравнению с молодыми здоровыми людьми величина продольного и радиального компонентов кровотока ниже на 27 и 49% соответственно, а вращательного компонента — выше на 49%.
8. При атеросклеротических стенозах магистральных артерий различной степени (от 40 до 75% по площади) в большинстве случаев (84,2%) регистрируется винтовое движение крови. I 1 i
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
Для количественной оценки винтового движения крови следует рассчитывать суммарную скорость движения частиц крови по винтовым траекториям, с использованием режима цветового дуплексного сканирования и М-режима. Для расчета необходимо измерение трех компонентов суммарного вектора скорости: продольного, вращательного и радиального.
Измерение продольного компонента вектора скорости осуществляют путем регистрации допплерограммы кровотока из продольного сечения артерии по традиционной методике.
Измерение скорости вращательного компонента проводят в режиме цветового дуплексного сканирования при величине контрольного объема, соответствующей радиусу сосуда, и значении угла между ультразвуковым лучом и направлением кровотока 0°, путем регистрации допплерограмм кровотока из поперечного сечения артерии с поочередным помещением контрольного объема в латеральной и медиальной половинах просвета артерии.
Радиальный компонент скорости определяют с использованием М-режима путем расчёта отношения прироста радиуса артерии (Аг) ко времени его прироста (At) в момент прохождения пульсовой волны.
Расчет суммарной скорости движения частиц крови по винтовым траекториям осуществляют по формуле:
Кшпт +V2+Vr2 , где
Vsumm — суммарная скорость винтового движения частиц крови, vz - продольный компонент скорости кровотока, v0 - вращательный компонент скорости кровотока, vr - радиальный компонент скорости кровотока.
Суммарная скорость винтового движения частиц крови, рассчитанная по средним значениям продольного и вращательного компонентов в норме составляет: М±о - 45±8 см/с, DI - 42-47 см/с, Me - 45 см/с, Р25 - 39 см/с, Р75-51 см/с.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Кирсанов, Роман Иванович, Новосибирск
1. Абрикосов, А.И. Сердце. Развитие и строение. / Частная патологическая анатомия. 1947. - Т. 2 - С. 7-26.
2. Айзен, Г.С. Некоторые современные методы исследования аппарата кровообращения. Горький, 1961. - 57 с.
3. Багаев, С.Н., Захаров, В.Н., Орлов, В.А. Физические механизмы транспортных систем живого организма : препринт № 1 Новосибирск : СО РАН, ИПП «Офсет», 1999. - 52 с.
4. Багаев, С.Н., Захаров, В.Н., Орлов, В.А. Закономерности ветвления кровеносного русла : препринт № 2. Новосибирск : СО РАН, ИПП «Офсет», 2000. - 60 с.
5. Багаев, С.Н., Захаров, В.Н., Орлов, В.А. О необходимости винтового движения крови. // Российский журнал биомеханики. 2002. - Т. 6 (4). -С. 30-51.
6. Бакулев, А.Н., Мешалкин, Е.Н. Эмбриогенез и патоморфология сердца при врожденном пороке. / Врожденные пороки сердца. Патология, клиника, хирургическое лечение. М. : Медгиз, 1955. - С. 11-32.
7. Балантер, Б.И., Ханин, М.А., Чернавский, Д.С. Введение в математическое моделирование патологических процессов. М. : Медицина, 1980. -264 с.
8. Банкл, Г. Врожденные пороки сердца и крупных сосудов : пер. с англ. -М. : Медицина, 1980. 312 с.
9. Боднар, О.Я. Геометрическая модель однообразного роста. — М., 1989. -ТЭ 89. Деп. 19.06.1989; № 54.
10. Гайтон, А. Физиология кровообращения. Минутный объем сердца и его регуляция : пер с англ. М. : Медицина, 1969. - 472 с.
11. Гуревич, М.И., Берштейн, С.А. Основы гемодинамики. Киев : Наукова думка, 1972. - 232 с.
12. Гуревич, М.И., Берштейн, С.А. Гладкие мышцы сосудов и сосудистый тонус. Киев : Наукова думка, 1972. - 184 с.
13. Гуревич, М.И., Берштейн, С.А. Гладкие мышцы сосудов. // Физиология кровообращения: физиология сосудистой системы / под ред. Б.И. Тка-ченко. JI. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1984. - С. 141-176.
14. Доброва, Н.Б., Кузьмина, Н.Б., Роева, Л.А. Связь анатомических и гидродинамических особенностей сердца в связи с его насосной функцией. // Вестник АМН СССР, 1974. Т. 6. - С. 22-31.
15. Засорин, С.В., Куликов, В.П. Допплерографический способ оценки упруго-эластических свойств мозговых артерий // Функц. диагностика. -2004.-№3.-С. 21-25.
16. Засорин, С.В., Куликов, В.П. Зависимость гемодинамических проявлений каротидных стенозов от системного артериального давления // Ультразв. и функц. диагностика. 2006. - №4. - С. 76-80.
17. Каро, К., Педли, Т., Шротер, Р., Сид, У. Механика кровообращения : пер. с англ. М.: Мир, 1981.-624 с.
18. Константинов, Б.А., Сандриков, В.А., Кулагина, Т.Ю. Деформация миокарда и насосная функция сердца (клиническая физиология кровообращения) М.: ООО «Фирма СТРОМ», 2006. - 304 с.
19. Корнелик, С.Е., Бубенчиков, A.M. Вычислительная гемодинамика : учебное пособие. Томск : Томский государственный университет, 2003.-412 с.
20. Кузнецов, Г.В., Яшин, А.А. Моделирование сердечно-сосудистой системы человека методами внешней алгебры с привлечением понятия суб125проективного пространства. // Вестник новых медицинских технологий. 1997.-Т. 4.-С. 13-16.
21. Кузнецов, Г.В., Яшин, А.А. Векторные поля и их приложения в гемодинамике. // Теория приближений и гармонический анализ : тез. докл. межд. конф. Тула, 1998.-С. 139-140.
22. Кузнецов, Г.В., Яшин, А.А. Моделирование деятельности ССС человека как одного из биологических циклов человека. // Ставрополь : Циклы, 1999. -Ч. 2. С. 115-116.
23. Кузнецов, Г.В., Яшин, А.А. Гемодинамика сердечно-сосудистой системы человека при движении крови с завихрениями. // Российский журнал биомеханики, 2000. Т. 4, №3. - С. 86-92.
24. Кузьмина, Н.Б., Дрогайцев, А.Д. Конфигурация полостей сердца в цикле сердечной деятельности. // Физиология кровообращения. Физиология сердца. / под ред. Г.П. Конради, В.В. Глаголевой, Ю.С. Чечулина Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1980. - С. 207-212.
25. Кузьмина, Н.Б., Дрогайцев, А.Д. Формирование потока крови в полости левого желудочка // Физиология кровообращения. Физиология сердца. / под ред. Г.П. Конради, В.В. Глаголевой, Ю.С. Чечулина Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1980. - С. 212-214.
26. Куликов, В.П. Цветное дуплексное сканирование в диагностике сосудистых заболеваний. Новосибирск : Типография СО РАМН, 1997. -204 с.
27. Куликов, В.П., Засорин, С.В. Ультразвуковая диагностическая техника. // Ультразвуковая диагностика сосудистых заболеваний. / под ред. В.П. Куликова. 1-е изд. -М. : ООО Фирма «СТРОМ», 2007. - С. 51-121.
28. Кунцевич, Г.И. Ультразвуковые методы исследования ветвей дуги аорты Минск : Аверсэв, 2006. - 208 с.
29. Куприянов, В.В., Караганов, Я.Д., Козлов, В.И. Микроциркуляторное русло М. : Медицина, 1975. - 216 с.
30. Куприянов, В.В. Спиральное расположение мышечных элементов в стенке кровеносных сосудов и его значение для гемодинамики. // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1983. - Т. 85, №9. - С. 46-54.
31. Левтов, В.А., Регирер, С.А., Шадрина, Н.Х. Реология крови. М. : Медицина, 1982. - 270 с.
32. Левтов, В.А., Регирер, С.А. Движение крови по артериям. // Физиология кровообращения: физиология сосудистой системы. / под ред. Б. И. Тка-ченко. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1984. - С. 94-140.
33. Лелюк, В.Г., Лелюк, С.Э. Ультразвуковая ангиология. М.: Реал Тайм, 2007.-416 с.
34. Литтман, И., Фоно, Р. Врожденные пороки сердца и крупных сосудов : пер. с венгр. -М. : Медгиз, 1954. 232 с.
35. Лищук, В.А. Математическая теория кровообращения. М. : Медицина, 1991.-256 с.
36. Михайлов, С.С. Клиническая анатомия сердца. М. : Медицина, 1987. -288 с.
37. Олейник, С.Ф., Балабаева, П.Н. Биомеханика сердца. Львов : Изд. Львовского университета, 1966 - 166 с.
38. Педли, Т. Гидродинамика крупных кровеносных сосудов : пер. с англ. -М. : Мир, 1983.-400 с.
39. Петухов, С.В. Биомеханика, бионика и симметрия. М. : Наука, 1981. — 240 с.
40. Рашмер, Р. Динамика сердечно-сосудистой системы : пер. с англ. М. : Медицина, 1981.-600 с.
41. Регирер, С.А., Левтов, В.А. Основные гидродинамические закономерности движения крови по сосудам. // Физиология кровообращения: физиология сосудистой системы. / под ред. Б.И. Ткаченко. JL: Наука, Jle-нингр. отд-ние, 1984. - С. 55-93.
42. Савицкий, Н.Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики. — М. : Медицина, 1974. 311 с.
43. Савич, Г.А. Макро-микроскопическое исследование стенки крупных артериальных стволов конечностей человека. // Учен, записки 2-го ММИ. -1951.-№2.-С. 142-149.
44. Серов, В.В., Шехтер, А.Б. Соединительная ткань. М. : Медицина, 1981. -312 с.
45. Синельников, Р.Д. Атлас анатомии человека : в 3 т. 4-е изд. - М. : Медицина, 1979. - Т. 3: Учение о сосудах или ангиология. — 472 с.
46. Труханов, А.И. Физико-технические основы ультразвуковой допплеро-графии. // Ультразвуковая допплеровская диагностика в клинике / под ред. Ю.М. Никитина, А.И. Труханова. Иваново : МИК, 2004. - С. 1160.
47. Урманцев, Ю.А. Симметрия природы и природа симметрии. — М. : Мысль, 1974.-229 с.
48. Устинов, Ю.А. Некоторые задачи для упругих цилиндрических тел с винтовой анизотропией. // Успехи механики. 2003. - Т. 2, № 4. - С. 3762.
49. Фолков, Б., Нил, Э. Кровообращение : пер. с англ. М. : Медицина, 1976.-463 с.
50. Чесноков, А.А. Движение вязкой жидкости в длинной трубке с деформирующейся стенкой. // Динамика сплошной среды : сб. науч. тр. -2001.-№ 118. С. 146-152.
51. Шиллер, Н., Осипов, М.А. Клиническая эхокардиография. М. : Мир, 1993.-347 с.
52. Шипулин, В.М., Евтушенко, А.В., Киселев, В.О. Насосная функция сердца: традиционный взгляд и новая концепция. // Коронарная и сердечная недостаточность / под ред. Р.С. Карпова. Томск : STT, 2005. - С. 35-49.
53. Шошенко, К.А., Голубь, А.С., Брод, В.И., Барбашина, Н.Е., Иванова, С.Ф., Кривошапкин, A.JL, Осипов, В.В. Архитектоника кровеносного русла Новосибирск : Наука, 1982. - 184 с.
54. Anderson, R.H., Webb, S., Brown, N.A. Lamers, W., Moorman, A. Development of the heart: (3) Formation of the ventricular outflow tracts, arterial valves, and intrapericardial arterial trunks. // Heart. 2003. - Vol. 89. - P. 1110-1118.
55. Back, L.H., Back, M.R., Kwack, E.Y., Crawford, D.W. Flow measurements in a human femoral artery model with reverse lumen curvature. // J. Biomech. Eng. 1988.-Vol. 110, №4.-P. 300-309.
56. Bagaev, S.N., Zakharov, V.N., Orlov, V.A. On a Universal Mechanism of Motion of Biological Media in Transport System of an Organism // Laser Physics.-2001.-Vol. 11, №11.-P. 1228-1231.
57. Blacher, J., Safar, M. E. Скорость пульсовой волны новый фактор риска сердечно-сосудистых осложнений // Клинические исследования лекарственных средств в России. - 2000.-№ 1.-С. 13-15.
58. Bogren, H.G. Buonocore, М.Н. Blood flow measurements in the aorta and major arteries with MR velocity mapping. // J. Magn. Reson. Imaging. 1994. -Vol. 4.-P. 119-130.
59. Bogren, H.G., Buonocore, M.H. 4D magnetic resonance velocity mapping of blood flow patterns in the aorta in young vs. elderly normal subjects. // J. Magn. Reson. Imaging. 1999. - Vol. 10. - P. 861-869.
60. Buckberg, G.D. The structure and function of the helical heart and its buttress wrapping. II. Interface between unfolded myocardial band and evolution of primitive heart. // Semin. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2001. - Vol. 13, № 4. -P. 320-332.
61. Buckberg, G.D. Basic science review: The helix and the heart. // J. Thoracic and Cardiovas. Surg. 2002. - Vol. 124. - P. 863-883.
62. Buckberg, G.D. Architecture must document functional evidence to explain the living rhythm. // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2005. - Vol. 27. - P. 202209.
63. Buckberg, G.D., Weisfeldt, M.L., Ballester, M. et al. Left ventricular form and function: scientific priorities and strategic planning for development of new views of disease. // Circulation. 2004. - Vol. 110, № 14. - P. 333-336.
64. Buckberg, G.D., Castella, M., Gharib, M., Saleh, S. Structure/function interface with sequential shortening of basal and apical components of the myocardial band. // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2006 - Vol. 29, suppl. 1. - P. 7597.
65. Buckberg, G.D., Schelbert, H., Mahajan, A. Cardiac motion and fiber shortening: the whole and its parts. // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2006 - Vol. 29, suppl. l.-P. 145-149.
66. Buckberg, G.D., Hoffman, J.I.E., Mahajan, A., Saleh, S., Coghlan C. Cardiac Mechanics Revisited: The Relationship of Cardiac Architecture to Ventricular Function. // Circulation. 2008. - Vol. 118. - P. 2571-2587.
67. Canham, P.B., Talman, E.A., Finlay, H.M., Dixon, J.G. Medial collagen orientation in human arteries of the heart and brain by polarized light microscopy. // Connect Tiss. Res. 1991. - Vol. 26. - P. 121-134.
68. Caro, C.G., Dumoulin, C. L., Graham, J.M.R., Parker, K.H., Souza, S.P. Secondary flow in the human common carotid artery imaged by MR angiography. // J. Biomech. Eng. 1992.-Vol. 114,№1.-P. 147-149.
69. Caro, C.G., Cheshire, N.J., Watkins, N. Preliminary comparative study of small amplitude helical and conventional ePTFE arteriovenous shunts in pigs. // J. R. Soc. Interface. 2005. - Vol. 2, № 3. - P. 261-266.
70. European Carotid Surgery Trialists' Collaborative Group. Randomised trial of endarterectomy for recently symptomatic carotid stenosis: final results of the MRC European Carotid Surgery Trial (ECST). / Lancet. 1998. - Vol. 351. -P. 1379-1387.
71. Finlay, H.M., Dixon, J.G., Canham, P.B. Fabric organization of the subendo-thelium of the human brain artery by polarized light microscopy. // Arteriosc-ler. Thromb. Vase. Biol. 1991. - Vol. 11. - P. 681-690.
72. Fischer, H. Ober funktionelle Bedeutung das Spiralferlaufes der Muskulatur in der Arterienwand. // Gegenbaur's morph. Jahrbuch. 1951. - Bd. 96, № 3. -S. 394-445.
73. Fox, В., James, К., Morgan, В., Seed, A. Distribution of fatty and fibrous plaques in young human coronary arteries. // Atherosclerosis. 1982. - Vol. 41.-P. 337-347.
74. Frazin, L.J., Lanza, G., Mehlman, D., Chandran, K.B., Vonesh, M., Spitzzeri C., McGee, S., Talano, J., McPherson, D. Rotational blood flow in the thoracic aorta. // Clin. Res. 1990. - Vol. 38. - P. 331.
75. Frazin, L.J., Lanza, G., Vonesh, M., Khasho, F., Spitzzeri, C., McGee, S., Mehlman, D., Chandran, K.B., Talano, J., McPherson, D. Functional chiral asymmetry in descending thoracic aorta. // Circulation. 1990. - Vol. 82, № 6.-P. 1985-1994.
76. Frazin, L.J., Vonesh, M.J., Chandran, K.B., Shipkowitz, Т., Yaacoub, A.S., McPherson, D.D. Confirmation and initial documentation of thoracic and abdominal aortic helical flow. An ultrasound study. // ASAIO Journal. 1996. -Vol. 42, №6.-P. 951-956.
77. Fyrenius, A., Wigstrom, L., Ebbers, Т., Karlsson, M., Engvall, J., Bolger, A.F. Three dimensional flow in the human left atrium. // Heart. 2001. - Vol. 86. P. 448-455.
78. Gamble, G., Zorn, J., Sanders, G. et al. Estimation of arterial stiffness, compliance and distensibility from M-Mode ultrasound measurements of the common carotid artery. // Stroke. 1994. - Vol. 25. - p. 11-16.
79. Grant, R. P. The Embryology of Ventricular Flow Pathways in Man. // Circulation. 1962. - Vol. 25. - P. 756-779.
80. Grant, R. P. The Morphogenesis of Corrected Transposition and Other Anomalies of Cardiac Polarity. // Circulation. 1964. - Vol. 29. - P. 71-83.
81. Grigioni, M. Daniele, С., Morbiducci, U. et al. Proposal for a quantitative description of blood spiral flow in medical devices. // J. Artif. Org. 2004. -Vol. 27, №3.-P. 231-242.
82. Hoogstraten H.W., Kootstra J.G., Hillen В., Krijger J.K., Wensing P.J.W. Numerical simulation of blood flow in an artery with two successive bends. // J. Biomech.- 1996. -Vol. 29, №8,-P. 1075-1083.
83. Jung, В., Markl, M., Foil, D., Buckberg, G.D., Hennig, J. Investigating myocardial motion by MRI using tissue phase mapping. // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2006. - Vol. 29, suppl. l.-P. 150-157.
84. Kilner, P. J., Yang, G.Z., Wilkes, A J., Mohiaddin, R.H., Firmin, D.N., Ya-coub, M.H. Asymmetric redirection of flow through the heart. // Nature. -2000. Vol. 404. - P. 759-761.
85. Klipstein, R.H., Firmin, D.N., Underwood, S.R., Rees, R.S.O, Longmore, D.B. Blood flow patterns in the human aorta studied by magnetic resonance. // Br. Heart J. 1987. - Vol. 58.-P. 316-323.
86. Lorenz, C.H., Pastorek, J.S., Bundy, J.M. Delineation of normal left ventricular twist throughout systole by tagged cine magnetic resonance imaging. // J. Cardiovasc. Magn. Res. 2000. - Vol. 2. - P. 97-108.
87. MacCallum, J. B. On the muscular architecture and growth of the ventricles of the heart. // Johns Hopkins Hosp. Rep. 1900. - Vol. 9. - P. 307-335.
88. Mackenzie, I.S., Wilkinson, I.B., Cockcroft, J.R. Assessment of arterial stiffness in clinical practice // Q. J. Med. 2002. - Vol. 95. - P. 67-74.
89. Mall, E.P. On the muscular architecture of the ventricles of the human heart. // Amer. J. Anat.- 1911. Vol. 11.-P. 211-278.
90. Manner, J. Cardiac looping in the chick embryo: a morphological review with special references to terminological and biomechanical aspects of the looping process. // Anat. Rec. 2000. - Vol. 259. - P. 248-262.
91. Manner, J. On rotation, torsion, lateralisation, and handedness of the embryonic heart loop: new insights from a simulation model for the heart loop of chick embryos. // Anat. Rec. 2004. - Vol. 278A. - P. 481-492.
92. Manner, J. Ontogenetic development of the helical heart: concepts and facts. // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2006. - Vol. 29, suppl. 1. - P. 69-74.
93. Mannheim Intima-Media Thickness Consensus / P.-J. Touboul, M.G. Henne-rici, S. Meairs et al. // Cerebrovascular Diseases. 2004. - Vol. 18. - P. 346-349.
94. McDonald, D.A. Blood flow in arteries. London : Arnold, 1960. - 345 p.
95. Moorman, A.F.M., Webb, S., Brown, N.A., Lamers, W., Anderson, R.H. The development of the heart: (1) Formation of the cardiac chambers and arterial trunks. // Heart. 2003. - Vol. 89. - P. 806-814.
96. Morbiducci, U., Ponzini, R., Grigioni, M., Redaelli, A. Helical flow as fluid dynamic signature for atherogenesis risk in aortocoronary bypass. A numeric study. // J. Biomech. 2007. - Vol. 40, № 3. - P. 519 - 534.
97. Notomi, Y., Lysyansky, P., Setser, R.M. et al. Measurement of Ventricular Torsion by Two-Dimensional Ultrasound Speckle Tracking Imaging. // J. Am. Coll. Cardiol. 2005. - Vol. 45. - P. 2034-2041.
98. Notomi, Y., Setser, R.M., Shiota, T. et al. Assessment of Left Ventricular Torsional Deformation by Doppler Tissue Imaging. // Circulation. 2005. -Vol. 111.-P. 1141-1147.
99. Notomi, Y., Srinath, G., Shiota, T. et al. Maturational and Adaptive Modulation of Left Ventricular Torsional Biomechanics: Doppler Tissue Imaging Observation from Infancy to Adulthood. // Circulation. 2006. - Vol. 113, № 21. -P. 2534-2541.
100. O'Rourke, M. Arterial stiffness, systolic blood pressure, and logical treatment of arterial hypertension. // Hypertension. 1990. - Vol. 15. - P. 339-347.
101. Oliveros, L.G., Torrent-Guasp, F., Ortiz, G.R. Architecture fonctionnelle myocardique du ventricule gauche. // C. R. Ass. Anat. 1969. - Vol. 142. - P. 948-960.
102. Rademakers, F.E., Bogaert, J. Left ventricular myocardial tagging. // Int. J. Card. Imaging. 1997. - Vol. 13. - P. 233-245.
103. Ralls, P. W. Color Doppler sonography of the hepatic artery and portal venous system. //AJR.- 1990. -Vol. 155-P. 517-525.
104. Robb, J.S., Robb, R.S. The normal heart, anatomy and physiology of structural units. // Amer. Heart J. 1942. - Vol. 23. - P. 455-467.
105. Rosenthal, S.J., Harrison, L.A., Baxte, K.G., Wetzel, L.H., Cox, G.G., Bat-nitzky, S. Doppler US of helical flow in the portal vein. // Radiographics. -1995. Vol. 15 —P. 1103-1111.
106. Segadal, L., Matre, K. Blood velocity distribution in the human ascending aorta. // Circulation. 1987. - Vol. 76. - P. 90-100.
107. Sengupta, P.P., Krishnamoorthy, V.K., Korinek, J. et al. Left Ventricular Structure and Function: Basic Science for Cardiac Imaging. // J. Am. Coll. Cardiol. 2006. - Vol. 48. - P. 1988-2001.
108. Sengupta, P.P., Krishnamoorthy, V.K., Korinek, J. et al. Left Ventricular Form and Function Revisited: Applied Translational Science to Cardiovascular Ultrasound Imaging. // J. Am. Soc. Echocardiogr. 2007. - Vol. 20, № 5. -P 539-551.
109. Stonebridge, P.A., Brophy, C.M., Spiral laminar flow in arteries. // Lancet. -1991.-Vol. 338.-P. 1360-1361.
110. Stonebridge, P.A., Hoskins, P.R., Allan, P.L., Belch, J.J.F. Spiral laminar flow in vivo. // Clinical Science. 1996. - Vol. 91, № l. - p. 17-21.
111. Strong, K.C. A study of the media of the distributing arteries by the method of microdissection. // Anat. Rec. 1938. - Vol. 72. - P. 151-167.
112. Sugimoto, H., Kaneko, Т., Nakao, A. Poststenotic dilatation and helical flow in the umbilical portion of the portal vein. // J. Hepatol. 2002. - Vol. 36, № 5.-P. 704.
113. Tenenbaum, A., Motro, M., Feinberg, M.S. A retrograde flow in the thoracic aorta in patients with systemic emboli a transesophageal echocardiographic evaluation of mobile plaque motion. // Chest. 2000. - Vol. 118. - P. 17031708.
114. Texon, M. Hemodynamic basis of atherosclerosis with critique of the cholesterol-heart disease hypothesis. // Cardiovasc. Eng. 2001. - Vol. 1, № 1. - P. 57-58.
115. Torrent-Guasp, F. Organizacion de la musculature cardiaca ventricular. // El fallo mechaco del Corazon. / Ed. by P. Zarco, J. Perez. Barselona: Olea, 1975.-P. 3-36.
116. Torrent-Guasp, F. La estructuracion macroscopica del miocardia ventricular. // Rev. Espan. Cardiol. 1980. - Vol. 33. - P. 265-287.
117. Torrent-Guasp, F., Ballester, M., Buckberg, G.D. et al. Spatial orientation of the ventricular muscle band: physiologic contribution and surgical implications. // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2001. - Vol. 122. - P. 389-392.
118. Torrent-Guasp, F., Kocica, M.J., Corno, A., Komeda, M., Cox, J., Flotats, A., Ballester-Rodes, M., Carreras-Costa, F. Systolic ventricular filling. // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2004. - Vol. 25. - P. 376-386.
119. Torrent-Guasp, F., Kocica, M.J., Corno, A., Komeda, M., Carreras-Costa, F., Flotats, A., Cosin-Aguillar, J., Wen, H. Towards new understanding of the heart structure and function. // Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2005. - Vol. 27. -P. 191-201.
120. Uchida, Y., Tomaru, Т., Nakamure, F., Furuse, A., Fujimori, Y., Hasegawa K. Percutaneous coronary angioscopy in patients with ischemic heart disease. // Am. Heart J. 1987. - Vol. 114. - 1216-1222.
121. Vendelin, M., Bovendeerd, P.H., Engelbrecht, J., Arts, T. Optimizing ventricular fibers: uniform strain or stress, but not ATP consumption, leads to high efficiency. // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2002. - Vol. 283. - P. 1072-1081.
122. Vermassen, F., Stonebridge, P.A. Spiral laminar flow arterial grafts: improved early clinical results and theoretical basis Электронный ресурс. 2008. -Режим доступа: http://www.tayflow.com/documents/Veith%20abstract Spiral%20Laminar%20Flow.pdf.
123. Wensing, P.J.W., Scholten, F.G., Buijs, P.C., Mali, W.P.T.M., Hillen, B. Changing morphology of the femoral artery during leg flection; MR angiography. // Radiology. 1993. - Vol. 189. - P. 198.
124. Wensing, P.J.W., Scholten, F.G., Buijs, P.C., Hartkamp, M.J., Mali, W.P.T.M., Hillen, B. Arterial tortuosity in the femoropopliteal region during knee flexion: a magnetic resonance angiographic study. // J. Anat. 1995. -Vol. 186-P. 133-139.
125. Wensing, P.J.W., Meiss, L., Mali, W.P.T.M., Hillen, B. Early atherosclerotic lesions spiraling through the femoral artery. // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 1998.-Vol. 18, № 10.-P. 1554-1558.
126. Wood, N.B. Aspects of fluid dynamics applied to the larger arteries. // J. Theor. Biol. 1999.-Vol. 199.-P. 137-161.
127. Wood, N.B., Weston, S.J., Kilner, P.J., Gosman, A.D., Firmin, D.N. Combined MR imaging and CFD simulation of flow in the human descending aorta. //J. Magn. Reson. Imaging. -2001. Vol. 13. - P. 699-713.
128. Zabielski, L., Mestel, A. J. Helical flow around arterial bends for varying body mass.//J. Biomech. Eng. 2000. - Vol. 122, №2.-P. 135-143.
129. Zakharov, V.N. New principles of circulation mechanics. // Eur. J. Card. Int. -1995.-Vol. 4, № l.-P. 3-13.
130. Zakharov, V.N. Phenomenon of concentrical spiral separation of micropar-ticles in laminar vortical blood flow. // J. Cardiovasc. Surg. 1995. - Vol. 36, №5.-P. 475-482.
131. Zakharov, V.N. Structural analysis of moving blood from the viewpoint of new principles of circulation mechanics. // J. Cardiovasc. Surg. 1994. - Vol. 35, № l.-P. 19-25.
132. Zakharov, V.N. The New Conception of blood circulation mechanics. // Cardiovasc. Eng. 1998. - Vol. 3, № 2. - P. 100-104.
133. Zakharov, V.N., Chermachentsev, V.M., Paryguin, A.A. Universal phenomenon of helical motion of the media in the transport canals of the living organism. // Cardiovasc. Eng. 1998. - Vol. 3, № 3/4. - P. 185-188.
- Кирсанов, Роман Иванович
- кандидата медицинских наук
- Новосибирск, 2009
- ВАК 03.00.13
- Биоинформационный анализ параметров организма больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей с синдромом критической ишемии
- Перекисное окисление липидов и структурно-функциональные характеристики мембран лимфоцитов у подростков и молодых людей с отягощенной наследственностью по атеросклерозу
- Гемодинамические параметры внутренних сонных артерий человека с учетом возраста, пола и локализации артерии
- Механизмы эндотелийзависимой гидродинамической регуляции диаметра магистральных артерий различных сосудистых регионов
- Снижение гемодинамического сопротивления системы кровообращения с помощью высокомолекулярных полимеров, влияющих на структуру потока