УДК: 616.37-002-036.11-073.759-089
Год издания: 2010
Применение портативного поляризационного оксиметра в диагностике острого экспериментального панкреатита
Клюйко Д.А., Корик В.Е., Жидков С.А.
Рубрики: 76.29.39
Белорусский государственный медицинский университет
Тема НИР: «Совершенствование направлений диагностики, профилактики и комплексного лечения хирургических заболеваний и травм мирного времени»
Сроки выполнения НИР: январь 2006 г. — декабрь 2010 г.
Научный руководитель: д-р мед. наук, проф. С.А. Жидков
Соисполнители: Военно-медицинское управление Министерства обороны Республики Беларусь
Источник финансирования: госбюджет
Цель исследования: в эксперименте на животных доказать диагностическую значимость применения поляризационного оксиметра в диагностике острого панкреатита для оценки состояния поджелудочной железы.
К достоинствам метода следует отнести: неинвазивность (при перкутанном использовании), высокую точность, возможность интраоперационного исследования (при непосредственном измерении на поверхности органа), легкость применения, отсутствие рентгеновского излучения и прочих вредных воздействий, а также необходимости в переподготовке и дополнительной квалификации исследователя, высокую скорость проведения, низкую стоимость исследования. Кроме того, с помощью описываемого метода возможно количественное описание динамических и статических параметров поглощения и утилизации кислорода в различные фазы протекания воспалительных заболеваний поджелудочной железы, позволяющее объективизировать степень поражения паренхимы поджелудочной железы.
Портативный поляризационный оксиметр представляет собой устройство, состоящее из кислородного сенсора типа Clark (рис. 1), блока преобразователя, персонального компьютера с программой для записи и интерпретации данных.
Сенсор типа Clark, состоящий из центрального платинового электрода, дополнительного экранирующего электрода и электрода сравнения, изготовленного из хлорида серебра, наиболее часто используемый кислородный сенсор для измерения кислорода, растворенного в жидкости. На катод и анод, погруженные в электролит, заполняющий жидкостную камеру сенсора (рис. 1), прикладывается напряжение. Кислород поступает в датчик через O2-проницаемую полипропиленовую мембрану за счет диффузии и восстанавливается на катоде, создавая измеряемый электрический ток. Между концентрацией кислорода и силой тока существует линейная корреляция.
Диаметр исследуемого участка ткани равен диаметру платинового катода и составляет 20 мкм, что предполагает высокую дифференциацию и высокую точность измерения на поверхности.
Новизна нашего метода состоит в применении сенсора типа Clark в диагностике степени патологических изменений в поджелудочной железе при остром панкреатите.
На исследуемый участок ткани устанавливали датчик типа Clark, приводя в плотное соприкосновение поверхность поджелудочной железы и измерительную поверхность мембраны датчика.
Наблюдался восходящий температурный скачок (рис. 2), после чего график приобретал нисходящее направление, характеризуя скорость поглощения кислорода исследуемой тканью, а далее опускался до нижнего стационарного уровня, который характеризовал собой уровень парциального давления кислорода в ткани.
С помощью программы TableCurve 2D рассчитывали скорость поглощения кислорода в диапазоне от 145 до 155 мм рт. ст. и от 30 до 35 мм рт. ст. и минимальное значение. Интервал 145-155 мм рт. ст. характеризует дыхательную активность исследуемой ткани. Интервал 30-35 мм рт. ст. являлся стационарным уровнем, где скорость потребления уравнивалась со скоростью выброса кислорода из тканей. Минимальное значение, или стационарный уровень, характеризует величину парциального давления кислорода в исследуемой ткани (рис. 2).
Для достижения поставленной цели нами были проведены рандомизированные экспериментальные исследования на 81 нелинейной морской свинке обоих полов с массой 550-1000 г, случайным образом разделенные на две группы: контрольную и группу с моделированным острым панкреатитом.
Острый панкреатит моделировали путем последовательного подкапсульного введения 10% неионного детергента тритона X-100 на протяжении в объеме 0,3 мл. Наличие и степень острого панкреатита подтверждали гистологическим исследованием, гематологическими и биохимическими тестами.
При анализе полученных данных было выявлено, что в ткани поджелудочной железы у животных, больных острым панкреатитом, скорость массопереноса кислорода, изучаемая в диапазоне 145-155 мм рт. ст., выше в сравнении с животными контрольной группы на 19,4%.
Скорость массопереноса в ткани поджелудочной железы у больных животных в диапазоне 30-35 мм. рт. ст. выше на 10,7% по сравнению с контрольной группой.
Нижний стационарный уровень характеризует парциальное давление кислорода и является мерой насыщения исследуемой ткани кислородом. Парциальное давление кислорода увеличилось в группе с острым панкреатитом по сравнению с контрольной группой на 44,8%. Подобные изменения в скорости массопереноса кислорода и уровне парциального давления кислорода определены развитием воспалительного процесса.
Портативный поляризационный оксиметр может использоваться для регистрации патологических изменений в ткани поджелудочной железы при остром панкреатите.
Измерение скорости поглощения кислорода и уровня парциального давления кислорода в исследуемом органе с помощью поляризационного оксиметра дает представление о степени поражения паренхимы поджелудочной железы.
Область применения: хирургия
Рекомендации по использованию: предложенный метод находится в стадии разработки, однако полученные предварительные результаты могут быть использованы в экспериментальных исследованиях и кинической диагностике
Предложения по сотрудничеству: совместные исследования по данной проблеме