Основные научные результаты (Исследовательский проект № 8.1.21.2018)

Основные результаты исследований в 2018 году.

  1. Метод оценки динамики вязкостно-упругих характеристик цельной крови, основанный на экспериментальных данных, полученных измерением времени и амплитуды процессов агрегации форменных элементов, коагуляции и фибринолиза.

С использованием данного метода проведен анализ динамики процесса коагуляции крови, функция зависимости вязкости крови от концентрации продуцентов коагуляции. Продемонстрированы биохимические процессы, происходящие в разные отрезки времени на гемостазиологической кривой. Продемонстрировано, что метод НПТЭГ позволяет оценить общую противосвертывающую активность крови, характеризуемую показателем КСПА. Данный показатель характеризует общую активность дезагрегантов (оксид азота, простациклин и т.д.), специфических и неспецифических ингибиторов серпиновых протеаз, продуктов деградации фибрина и т.д. Максимальная активность противосвертывающей системы проявляется, в основном, на начальных этапах образования сгустка, до точки желирования крови.

  1. База данных, включающая в себя результаты клинико-лабораторных исследований системы гемостаза и состояния гемостатического потенциала цельной крови исследуемых групп пациентов.

База данных исследований состояния гемостатического потенциала включает в себя определение реперных показателей НПТЭГ гемокоагуляции условно здоровых добровольцев, и пациентов с патологиями, сопровождающимися формированием вторичной тромбофилии – артериальной гипертензией 1-2 степени, ишемической болезнью сердца, метаболическим синдромом. Проведено исследование состояния ГП здоровых добровольцев и пациентов c АГ 1-2 степени в ответ на прием антиагрегантных препаратов (ингибиторов ЦОГ-1 и блокаторов АДФ-рецепторов тромбоцитов) с выявлением плейотропных эффектов, наблюдающихся на протяжении всего процесса образования фибринового сгустка. Проведено исследование изменения начальных этапов фибриногенеза в ответ на прием антиагрегантных препаратов (ингибиторов ЦОГ-1 и блокаторов АДФ-рецепторов тромбоцитов) у пациентов с ИБС.

  1. Набор биохимических процессов и характеристик, формирующих гемостатический потенциал в различных клинических ситуациях.

Проведены исследования биохимических процессов, определяющих гемостатический потенциал у здоровых добровольцев после применения противотромботических лекарственных средств, а также после исследования с применением нагрузочной пробы на тромбоопасность. По наблюдаемым результатам анализа глобального теста, реализованного в пробах цельной крови с использованием технологии НПТЭГ, получена информация об угнетение антиагрегантами начального этапа коагуляции и представляющего специфическое действие препаратов.

  1. Метод определения вязкостно-упругих характеристик цельной крови, с применением двухфазной модели крови и экспериментальных данных по измерению временной динамики процессов коагуляции крови.

Разработан резонансный акустический метод определения вязкостно-упругих характеристик цельной крови, основанный на измерении амплитудно-фазовых и частотных характеристик колебаний пьезоэлектрического датчика в крови.

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование вязкоупругих свойств цельной крови при осциллирующих  сдвиговых напряжениях.  Для оценки чувствительности пьезотромбоэластографа АРП–01М «Меднорд» к изменению вязкоупругих свойств жидкостей проведено экспериментальное исследование зависимости амплитуды и сдвига фаз сигнала, регистрируемого пьезоэлектрическим датчиком   прибора, от частоты вынужденных колебаний иглы-резонатора в воздухе и в референтных жидкостях: воде и глицерине, при фиксированной температуре 37о С.  Показано, что оптимальный режим работы пьезоэлектрического датчика достигается при конфигурации иглы-резонатора в виде прямолинейного стержня с петлей.

  1. Комплексная физико-математическая модель процесса гемокоагуляции, основанная на экспериментальных данных с использованием параметров, описывающих состояние гемостатического потенциала.

Данная модель для вычисления комплексного коэффициента вязкости цельной крови построена на основе экспериментальных данных по амплитудно-фазовым характеристикам, измеренным методом низкочастотной пьезотромбоэластографии. Проведены вычисления комплексного показателя вязкости цельной крови и его реальной и мнимой частей, отражающих вязкоупругие характеристики крови на основе измерений амплитудно-фазовых характеристик колебаний иглы-резонатора в цельной крови в процессе ее свертывания.  Сравнение расчетов коэффициента вязкости крови в начальный момент времени с имеющимися данными реометрических измерений показывает их хорошее согласие.

  1. Результаты численных и лабораторных экспериментов по определению гемостатического потенциала при различном ферментном составе крови в условиях физиологической нормы и патологии.

Проведены лабораторные и численные эксперименты при различном ферментном составе крови в условиях физиологической нормы и патологии. Для анализа отличительных особенностей от нормы состояния гемостатического потенциала цельной крови от времени коагуляции представлены результаты определения амплитудно-частотных характеристик гемостатического потенциала цельной крови у пациентов с артериальной гипертензией 1-2 степени.

Полученные результаты подтверждают возможность использовать данный подход к определению вязкоупругих свойств цельной крови и анализу их динамики в процессе коагуляции в режиме  максимально приближеном к  in vivo исследованию. Анализ  результатов измерения амплитудно-фазовых характеристик пьезоэлектрического датчика в характерных временных точках процесса полимеризации фибрина дает возможность оперативной оценки гемостатического потенциала крови и выявления нарушений в системе свертывания крови.

В результате исследования впервые были созданы:

  • экспериментальный образец модифицированного пьезотромбоэластографа АРП–01М «Меднорд» для измерения амплитудно-фазовых характеристик колебаний иглы-резонатора пьезоэлектрического датчика;
  • комплексная физико-математическая модель низкочастотной пьезотромбоэластографии для изучения вязкоупругих свойств цельной крови;
  • резонансный акустический метод определения вязкоупругих свойств цельной крови и их динамику в процессе коагуляции.