Лазерная доплеровская флоуметрия в исследовании микролимфодинамики

Микроциркуляторное русло, как участок единой сосудистой системы человека, является связующим звеном между кровью, лимфой и интерстициальным пространством. Лазерная доплеровская флоуметрия (ЛДФ) традиционно используется для исследования микрогемоциркуляции.

Цель исследования — выявление диапазонов длин волн, в которых различия коэффициента отражения сосудов с разной степенью крово- и лимфонаполнения максимальны, а характер различий коэффициента отражения позволяет оценить вклад кровяного и лимфатического компонентов в регистрируемом отраженном сигнале.

Материалы и методы. Исследовались особенности коэффициента отражения на изолированных кровеносных и лимфатических сосудах в диапазонах длин волн, использующихся в существующих диагностических системах, проводился анализ амплитудно-частотных показателей ЛДФ-сигналов, характеризующих функциональное состояние крово- и лимфотока.

Эксперименты выполняли на самцах лабораторных крыс линии Wistar. Статические спектральные характеристики крови и лимфы изучали на изолированных сосудах, полученных в остром опыте, с помощью спектрометра HR4000 (Ocean Optics, США). В качестве объекта для исследования ЛДФ-характеристик крово- и лимфотока in vivo нами были выбраны воротная вена и грудной лимфатический проток живой наркотизированной крысы. Для измерения использовали диагностическую систему Biopac LDF 100C (Biopac Instruments, США) с длиной волны зондирующего излучения 830±10 нм.

Результаты. После эвакуации крови или лимфы в изолированных сосудах регистрировали статистически значимые (p=0,0059) изменения коэффициента отражения в определенных волновых диапазонах (410–560 нм — для кровеносных сосудов и 700–860 нм — для лимфатических), что, с нашей точки зрения, позволяет оценивать динамику наполнения зондируемого объекта кровью или лимфой соответственно. При работающем сердце на грудном лимфатическом протоке был зарегистрирован ЛДФ-сигнал с фазными осцилляциями, сохраняющимися после остановки сердца, в амплитудно-частотном спектре которого преобладает медленноволновая гармоника, увеличивающаяся в условиях кардиоплегии.

Заключение. Полученные результаты демонстрируют, что ЛДФ позволяет регистрировать сигнал, характеризующий изменение перфузии тканей за счет лимфонаполнения. Спектральные отражательные свойства изолированных сосудов в свою очередь характеризуются разнонаправленным изменением коэффициента отражения при уменьшении концентрации крови и лимфы в исследуемом объеме биоткани, что следует учитывать при выборе источника излучения в ходе ЛДФ-исследований и разработки новых методик проведения функциональных проб.

1. Bernjak A., Stefanovska A. Pulse transit times to the capillary bed evaluated by laser Doppler flowmetry. Physiol Meas 2009; 30(3): 245–260, https://doi.org/10.1088/0967-3334/30/3/002.
2. Орлов Л.В. Лазерная доплеровская флоуметрия в медицинской практике. Казанский медицинский журнал 2002; 83(3): 217–218.
3. Козлов В.И., Азизов Г.А., Гурова О.А., Литвин Ф.Б. Лазерная допплеровская флоуметрия в оценке со­сто­яния и расстройств микроциркуляции крови. М; 2012.
4. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Функциональная диаг­ностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: колебания, информация, нелинейность. М: URSS; 2016.
5. Федорович А.А. Микрососудистое русло кожи че­ло­века как объект исследования. Регионарное кро­во­обращение и микроциркуляция 2017; 16(4): 11–26, https://doi.org/10.24884/1682-6655-2017-16-4-11-26.
6. Абрамович С.Г., Машанская А.В. Лазерная доппле­ровская флоуметрия в оценке микроциркуляции у здо­ровых людей и больных артериальной гипертонией. Сибирский медицинский журнал 2010; 92(1): 57–59.
7. Герасимчук П.А., Кисиль П.В., Власенко В.Г., Павлышин А.В. Показатели эндотелиальной дисфункции у больных с синдромом диабетической стопы. Вестник Российской академии медицинских наук 2014; 69(5–6): 107–110.
8. Tankanag A.V., Chemeris N.K. Adaptive wavelet analysis of oscillations in the human peripheral blood flow. Biophysics 2009; 54(3): 375–380, https://doi.org/10.1134/s0006350909030221.
9. Петров С.В., Козлов В.И., Азизов Г.А. Лазерная допплеровская флоуметрия в комплексном обследовании больных хронической венозной недостаточностью. Лазер­ная медицина 2008; 12(2): 36–41.
10. Fredriksson I., Larsson M., Nystrom F.H., Lanne T., Ostgren C.J., Stromberg T. Reduced arteriovenous shunting capacity after local heating and redistribution of baseline skin blood flow in type 2 diabetes assessed with velocity-resolved quantitative laser Doppler flowmetry. Diabetes 2010; 59(7): 1578–1584, https://doi.org/10.2337/db10-0080.
11. Ладожская-Гапеенко Е.Е., Бубнова Н.А., Ерофе­ев Н.П., Кацев В.М., Канина Л.Я. Диагностика лим­федемы нижних конечностей при помощи метода лазерной доп­пле­ровской флоуметрии. Регионарное крово­обращение и микроциркуляция 2011; 10(1): 20–28.
12. Krupatkin A.I. Oscillatory processes in lymph microcirculation in the human skin. Hum Physiol 2014; 40(1): 52–57, https://doi.org/10.1134/s0362119713040087.
13. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Новые возможности неинвазивной оценки микролимфоциркуляции с помощью лазерных технологий. Вестник лимфологии 2014; 4: 21–28.
14. Krupatkin A.I., Sidorov V.V. The problem of adaptation and oscillatory processes in the microvascular bed. Hum Physiol 2016; 42(4): 408–415, https://doi.org/10.1134/s0362119716040095.
15. Дрёмин В.В., Козлов И.О., Жеребцов Е.А., Мако­вик И.Н., Дунаев А.В., Сидоров В.В., Крупаткин А.И. Возможности лазерной допплеровской флоуметрии в оценке состояния микрогемолимфоциркуляции. Регио­нар­ное кровообращение и микроциркуляция 2017; 16(4): 42–49, https://doi.org/10.24884/1682-6655-2017-16-4-42-49.

Vasilev P.V., Margaryants N.B., Erofeev N.P. Laser Doppler Flowmetry in the Microlymphodynamics Study. Sovremennye tehnologii v medicine 2019; 11(2): 92, https://doi.org/10.17691/stm2019.11.2.13