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临床微循环检查方法简介(糖尿病学 糖尿病的临床微循环检查)

导语:临床微循环检查方法简介属于糖尿病学下的糖尿病的临床微循环检查分支内容。本篇围绕糖尿病学 临床微循环检查方法简介主题,主要讲述微循环等方面医学知识。

临床微循环是利用微循环的理论与技术,直接观测患者,描述、评价和解释观察部位的微循环改变及其演变过程,为疾病的防治服务理论和技术。临床微循环的发展,离不开微循环观测技术的发展。而微循环观测技术有赖于工业技术和生产水平以及其他相关学科如细胞学、组织学、生理学、生物化学、流体力学等的技术方法的进展。

微循环观测技术的发展:人眼的分辨率只有100μm,因此在没有显微镜的时代是不可能直接观察到微血管。随着17世纪中叶显微镜的问世和分辨率提高,生理学、组织学、流体力学、同位素技术的进展为微循环观测技术的发展奠定了理论和技术基础。微循环观测技术又分为活体观测(例如甲皱微循环、球结膜微循环等)、形态学观测(微血管的塑料铸型和电镜技术、微血管图像分析和三维重建)、血管内皮细胞培养、微血管功能学测试(激光多普勒微区血流量测定、光电反射容积脉波、经皮氧分压测量等)以及临床微循环测定。

随着临床微循环检测技术的不断发展,微循环研究已日渐深入地应用于许多疾病的基础研究与临床治疗之中。例如各种创伤、烧伤、辐射损伤、老年性疾病、心脑血管疾病与代谢性疾病等等。研究课题主要涉及流动物质(血液、淋巴液、组织液)的理化特性及生物学、流变学在病理条件下的变化;流动管道(微血管壁,毛细淋巴管壁及组织间隙)的结构、功能、代谢特点在病理条件下的改变;流动物质和流动管道的相互作用(主要体现在内皮细胞),管道和其周围组织的相互关系的变化;药物对微循环的影响等。微循环的活体观测,能够通过显微镜直接观察到生命活动的现象。微循环的其他测试技术在从微观角度反映出生命活动,也具有重要的临床意义。临床微循环观测要尽可能提供全身微循环改变的信息,还要发现疾病特异性强、器官特异性大的变化。微循环检查可以比较敏感发现早期病理生理改变,有可能早期发现临床的异常。通过多年的努力和大量的临床实践,通过临床微循环检测可以发现患者的微血管病变、协助分析病情、辅助临床诊断、配合临床救治、估计病情预后。

甲皱微循环

甲皱微循环(nailfold microcirculation)。甲皱微循环观测是临床上最常用的微循环检测方法。

一、检查设备和器材

  1. 显微镜:微循环专用显微镜、普通生物显微镜、立体显微镜均可以选用。常用放大倍数为20~100倍,最大不超过120倍。一般目镜用6倍或10倍,物镜用4、6、8、10倍。
  2. 光源:要求照度高、聚光好、温度低,以不超过检查对象的体温为宜。光源前可以加隔热滤片,既能减少光源热量,又能提高清晰度。光源种类有落射光源(显微镜本身自带)和外加斜照射落射光源两种。
  3. 照相、录像设备:照相机、摄像机、录像机和监视器等。
  4. 固定托架:用各种材料(石膏、塑料等)制成固定的手指托架和手臂托架,以便减少观测时手指颤动,同时保持手臂自然放松,与心脏水平同高。
  5. 液体石蜡或香柏油:涂在观测的甲皱皮肤上,以减少散射光,提高透光度。

二、检查要求

检查室室温应保持在22~24℃,相对湿度为70%左右。

检查对象在检查前1小时避免剧烈活动,在检查室安静休息15~30分钟后进行检查。检查体位:一般为坐位,必要时可以取卧位检查。保持检测手的高度与心脏同高。

检查时间:一般应在上午观察。为了解同一患者的动态变化,应固定在同一时间复查。

三、观测指标

观测部位为左手无名指甲皱远心端第一排管袢。20世纪80年代后国内甲皱微循环观测基本上统一为微血管形态、微血管流态和微血管周围状态三大类16项。

  1. 微血管形态:包括清晰度、管袢数、管径(输入支、输出支、袢顶)、管袢长度、畸形数。
  2. 微血管流态:包括血流速度、血管运动性、红细胞聚集、白细胞数、白色微血栓、血色。
  3. 微血管周围状态:包括渗出、出血、乳头下静脉丛、乳突、汗腺导管。

田牛等根据每一项指标的病理生理意义和影响因素,赋予不同的权值和分值,称为田牛甲皱微循环加权积分法。按照此加权积分法,可以分别计算甲皱微血管形态积分、流态积分、袢周积分及总积分。根据我国大量临床测定数据总结,提出甲皱微循环加权积分的正常值及异常分度:总积分值<1为正常,总积分值<2为大致正常,总积分值2~4为轻度异常,总积分值4~8为中度异常,总积分值>8为重度异常。

临床实践说明甲皱微循环可以反映病情的轻重,随病情的恶化和好转而变动,在一定条件下可以间接推测内脏器官的变化。甲皱微循环为可以重复观测的无创性检查。由于甲皱微血管主要反映皮肤微循环改变,不能清晰看到细动脉和细静脉,容易受外界因素干扰,所以甲皱微循环观察具有一定的临床局限性。

近年来,甲皱微循环观测在临床应用比较少,由于甲皱微循环观测显微镜放大倍数不够大,为临床提供的比较特异性的信息量有限。要提高甲皱微循环的临床应用价值,就要提高微循环显微镜的放大倍数。但是,甲皱微循环观测干扰因素比较多,例如:皮肤表面不平整、手指颤动、血管搏动、油面反光、杂散光等,这些干扰因素在应用低放大倍数的显微镜时影响比较小,但是在高放大倍数显微镜时明显干扰图像的清晰度,因此要求临床微循环显微镜具有高分辨率、大数值孔径、大视野、长景深的特点。国内张渺通过多年探索,已经初步研制完成的高分辨临床微循环显微镜采用了特殊的显微物镜和特殊的照明系统,可以对甲皱血管从原有放大100倍而提高到放大1000倍,从而显示甲皱微血管周围一些结构。新一代高分辨临床微循环显微镜的问世将大大提高甲皱微循环观测的临床应用价值。

球结膜微循环

球结膜微循环可以观测血液由小动脉进入细动脉、毛细血管、细静脉,并汇集注入小静脉的全部流程,可以发现各种微循环改变。观测时,患者卧位或坐位,应用眼科裂隙灯显微镜观察。由于球结膜微循环可以观察到微循环的全部流程,球结膜微血管表浅、平面分布、图像清晰,比较甲皱微循环观测具有更多优点。球结膜微循环可以观察毛细血管数量的改变,局部缺血区,毛细血管管径变细、迂曲,微血管瘤,血管颜色,红细胞聚集,出血,白色微血栓等指标。球结膜是全身能够观察到血液微循环全部流程的唯一部位,可以观察到毛细血管形态和血流动态改变,球结膜微血管与眼底网膜血管一致并与颈内动脉的颅内分支相通,所以球结膜微循环与脑微循环改变有密切关系。临床观察说明,球结膜微循环可以直观地、确切地判断微循环改变的部位、性质、微血管不同区段改变的相互关系。球结膜微循环改变与眼底网膜血管、脑血管改变比较符合,是其他部位微循环观测不能替代的重要微循环观测部位。但球结膜微循环检查时需患者头部比较长时间固定而使之不适,且眼球的不自主运动也使其不能长时间保持固定,影响了观察效果。球结膜微循环(bulbar conjunctiva microcirculation)。

指动脉压

指动脉压(finger artery pressure)。指动脉压是手指小动脉、细动脉压力的综合反映。指动脉压反映全身循环及末梢循环,尤其是反映细动脉的功能状态和组织供血的重要指标。测量原理:一般采用气囊指套加压测量法,用橡胶管通过三通管同时与血压计及加压气球相连。测量时将手指伸入指套并加压,同时在显微镜下观察该指甲皱,当加压至甲皱管袢血流停止时,血压计的压力读数即为指动脉压。正常人指动脉压为(8. 2± 1. 3)kPa,一般状态下的指动脉压随人体舒张压的高低平行变动,同时也受静脉压的影响。糖尿病患者的指动脉压降低为(6. 4±2. 1)kPa。

激光多普勒血流量

激光多普勒血流量(laser doppler blood flow)。微循环的改变直接影响组织微血管的血液灌注量。测定组织的血流量是了解组织微血管功能状态的重要指标。组织微血流量的测定方法有同位素法、局部温度法、红外热像仪和激光多普勒法等。其中激光多普勒血流量测定以其操作简便、无创性、可以连续测定、重复测定等优点,近年来在临床上被广泛应用。

测定原理:当激光照射到静止血管床和组织上,其散射的光不产生频移,而照射到流动的红细胞上,运动的红细胞散射的光将产生频移,散射光的强度与运动的红细胞数量成正比,这个频移量经过仪器一系列放大、滤波、处理计算后,得出正比于血细胞灌注量的电压信号。仪器测定的血液灌注量与仪器激光束照射的皮肤表层体积、该体积内的血管数量、血流速度、红细胞数量成正比,即信号电压(V)∝血流速度×血管数量×红细胞比容(Hct)。

利用激光多普勒原理进行血流量测量的仪器有激光多普勒血流仪(laser doppler blood flowmetry,LDF)和激光多普勒血流图像仪(laser doppler perfusion imager,LDI)。LDF被广泛应用于皮肤、胃黏膜、鼻黏膜、断指再植皮肤血流量测定。LDI是更新型的血流测量仪,能够非接触地连续测量组织血流量,产生与测量区域对应的两维色彩编码图像。

容积脉波

容积脉波(plethysmogram)。组织、器官的容积随心动周期而改变,描记器官组织因脉动血管充盈和排出血液的容积变化,就是器官组织的容积脉波。容积脉波描记是一种无创性的测量技术。容积脉波可以分为光电反射式容积脉波和阻抗式容积脉波。

光电反射式容积脉波:光照射组织,组织内血液容量随心动周期而改变,引起反射光强弱的变化,将反射光的强弱变动放大描记,得到与脉搏图形相似的曲线,即为光电反射式容积脉波,可以反映脉动血管功能和局部血液灌注情况。由于只有位于组织浅表部位的细动脉、毛细血管、细静脉管腔内的血液可以反射照射光,所以光电反射式容积脉波是反映微血管血液灌注量和脉动血管的功能状态,在临床上多用于肢体皮肤、颜面、黏膜局部血液灌注量的测定。

阻抗式容积脉波:利用血液的电阻抗低于周围组织的电阻抗的特点,在局部组织放置电极给予高频弱电(50~100kHz),把微血管内血液容量随心动周期的变化转变成电信号,经过放大、描记出有规律的波形即为阻抗式容积脉波。它可以反映局部微血管血液流量和微血管功能状态(如血管舒缩状态,血管弹性等)。在临床上,阻抗式容积脉波不仅可以用于皮肤、黏膜微血流描记,还可以用于测定手指、肢体和头颅的血流容积脉波改变。

皮肤血流阻断后反应性充血的测量

皮肤血流阻断后反应性充血的测量(post-occlusion reactive hyperaemia,PORH)。利用血压计袖带囊加压阻断肢体血流,造成局部缺血,维持一段时间后突然取消压力,在原来缺血部位会有一次快速充血过程。利用激光多普勒血流仪测量这一充血过程的快慢和充血所达到的峰值,可以了解血管特别是微血管的结构和功能状态。

经皮氧分压

经皮氧分压(transcutaneous oxygen pressure,TCPO2)。血液、组织间氧的交换是在微循环水平进行的,组织氧分压的高低与微循环灌流状态及其通透性有重要关系。经皮氧分压(TCPO2)测量既可以从一个侧面反映微循环的功能,又能反映组织的供氧情况。

正常情况下,由于皮肤组织耗氧和表皮对氧的扩散阻力,皮肤表面的氧分压很小。当给皮肤加温时,皮肤血管充分扩张、毛细血管血动脉化,皮肤对氧扩散阻力降低,使得皮肤表面的氧分压明显升高。经皮氧分压测量探头由氧分压器、温度测量和温度控制传感器组成。在观测组织血氧浓度常用的指标中,氧分压非常重要,它是反映组织微循环功能的一个重要方面。抽取动脉血测定血氧浓度是一种有创测定,也不能进行动态连续测定。经皮氧分压(TCPO2)测量具有无创伤、连续测定、即时反映血氧浓度的特点,近年来在临床应用范围逐渐扩大。

毛细血管恢复试验

毛细血管恢复试验(capillary recruitment test)毛细血管恢复试验的方法学是在原先人体手指甲皱微循环观察的基础上发展起来的。在进行手指甲皱微循环观察时,在显微镜视野中可见两种毛细血管,一种持续有红细胞灌流,另一种仅有断续红细胞灌流,后者代表了重要的毛细血管功能储备。毛细血管恢复试验的原理:当血流阻断一定时间后阻断解除时,毛细血管出现反应性充血(postocclusive reactive hyperemia),该试验是用反应性充血后增加的毛细血管密度百分比来反映微血管的舒张功能。该方法国外已多次报道,客观性较强。这是一种无创伤性的微血管舒张功能检查方法,适合于临床对患者做连续的动态观察。在安静状态下,先观察患者左手无名指甲皱微循环,认定固定视野中的标志毛细血管,然后在微循环显微镜(10×12)的电视屏幕上计数每平方毫米中15秒内有红细胞流动的毛细血管数(阻断血流前的基础毛细血管密度)。将事先准备好的血压计上特制的狭窄气囊袖套(宽度3cm)套在无名指第二节指骨处,然后在血压计上将气囊袖套加压到200mmHg,完全阻断无名指甲皱毛细血管血流,维持4分钟后放气减压,然后再在显微镜下计数与上相同的视野中的毛细血管数(阻断血流后的毛细血管密度)。血流阻断4分钟后恢复血流,此时出现毛细血管反应性充血,毛细血管密度增加。毛细血管恢复百分比(毛细血管恢复率)按以下公式计算:毛细血管恢复率(%)=(阻断血流后的毛细血管密度-阻断血流前的基础毛细血管密度)/血流阻断前基础毛细血管密度×100%

临床微循环的观测部位已经由甲皱、球结膜逐渐发展至唇、舌、齿龈、子宫颈等部位,临床微循环的观测方法已经形成系列,例如手指动脉压、毛细血管压、毛细血管通透性、光电反射式容积脉波、局部阻抗式容积脉波、激光多普勒微区血流量测量、指容积和多点温度测量等。上述多部位观测和系列化的测试方法为临床微循环研究奠定了方法学基础。