Капилляроскопия как скрининговое обследование сосудов при сахарном диабете. Обзор литературы

    Капилляроскопия ногтевого ложа в настоящее время является одним из высокоинформативных методов оценки состояния микроциркуляции. Непосредственным объектом исследования при проведении капилляроскопии являются капилляры ногтевого ложа пальцев рук или ног, благодаря их горизонтальному положению относительно поверхности тела, что позволяет оценить капилляр на всем протяжении. С помощью капилляроскопии можно обнаружить микрососудистые аномалии при любых заболеваниях, затрагивающих сосуды. Ее несомненные преимущества заключаются в возможности ранней диагностики сосудистых заболеваний, широкой области применения (кардиология, флебология, эндокринология, ревматология, хирургия и т. п.). По результатам капилляроскопии можно судить об эффективности лечебных и восстановительных мероприятий, оперативного лечения и анестезиологического пособия [1–6].

    Впервые примитивный микроскоп для изучения мелких кровеносных сосудов использовал в 1663 г. Joan Christophorous [7]. В 1823 г. Пуркинье впервые описал капилляры кожи, которые он смог увидеть в ногтевом ложе с помощью увеличительного стекла большой силы [8]. В 1911 г. Lombard обнаружил, что капилляры ногтевого ложа можно рассмотреть под микроскопом, если капнуть на ноготь иммерсионное масло [9]. Первые исследования по капиллярам с использованием стереомикроскопии были проведены в 1950-х гг. Благодаря данному методу удалось напрямую увидеть движение эритроцитов в поверхностных микрососудах кожи. В 1964 г. Zimmer и Demis смогли в режиме реального времени увидеть движение эритроцитов в сосудах кожи человека, используя микроскоп с системой кинематографии [10].

    В 1974 г. Bollinger и соавт. предложили систему для телемикроскопии [11], которую в 1977 г. доработал и упростил Fagrell, применивший с этой целью метод видеофотометрии [12]. Эти исследователи и разработали в 1980-х и 1990-х гг. первый современный капилляроскоп. Видеозапись в сочетании с телемикроскопией позволяет осуществлять визуализацию капилляров в реальном режиме времени и регистрировать данные для последующего ретроспективного анализа [13].

    С помощью современных капилляроскопов и компьютерных программ обработки информации можно получить данные о состоянии микроциркуляторного русла посредством интерпретации следующих параметров: плотности расположения капиллярных петель, наличия аваскулярных зон, размера и формы петель, ориентации капилляров, наличия микрокровоизлияний, расширения подсосочковых венозных сплетений.

    Морфология капилляров

    Одним из основных параметров, оцениваемых при капилляроскопии, является морфология капиллярного ложа и самих капилляров. Предложена следующая упрощенная классификация капилляров по их форме [14]:

    I тип – «шпилькообразные» (прямые, равномерно расположенные и равномерно выраженные петли);

    II тип – «извитые» (короткие, полиморфные);

    III тип – «клубочковидные»;

    IV тип – редкие и атипичные (сильно извитые, соединенные в некоторых местах в сеть, с плохо дифференцированными артериальным и венозным коленами).

    В процессе капилляроскопии определяется процентное соотношение типов капилляров. Для этого производится подсчет количества капилляров всех типов в 3-х–5-ти полях зрения и рассчитывается их процентное соотношение. Для получения более достоверного результата рекомендуется оценить по типам не менее 50-ти капилляров.

    При патологических состояниях можно визуализировать различные морфологические варианты патологически измененных капилляров [15, 16]:

    • извитые капилляры (приносящий и выносящий отделы извиты, но не перекрещиваются);

    • перекрещенные капилляры (приносящий и выносящий отделы перекрещиваются как минимум в двух точках);

    • расширенные капилляры (диаметр венозного отдела > 20 мкм или диаметр артериального отдела > 15 мкм);

    • гигантские капилляры, или мегакапилляры (диаметр артериального или венозного отдела > 50 мкм);

    • удлиненные капилляры (длина петли > 300 мкм);

    • разветвленные капилляры (аномальные соединения между артериальным и венозным отделами, сосудистые неоплазии и т. п.);

    • кустистые капилляры (множественные разветвления капилляров);

    • извилистые капилляры (наличие более одной капиллярной петли в одном дермальном сосочке).

    Kапилляроскопические параметры микроциркуляции

    Плотность капиллярной сети

    Плотность капиллярной сети является одним из ключевых параметров капилляроскопии, имеющих большое значение для ранней диагностики микрососудистых аномалий [17]. Плотность капиллярной сети (или численность капилляров) – это количество капилляров на 1 мм длины дистальной фаланги каждого пальца. По данным европейских авторов, плотность капиллярной сети у здоровых взрослых – 7,3–10,3 на 1 мм [18]. Бразильские авторы приводят несколько иные данные: в странах Латинской Америки плотность капиллярной сети у здоровых взрослых – 9,11–10,1 на 1 мм [19].

    Также следует отметить, что плотность капилляров имеет прямую взаимосвязь с возрастом. Показано, что у новорожденных МЦР представлено первичной сетью относительно широких капилляров, артериальных и венулярных сосудов [20]. К трем годам происходит удлинение капиллярных петель, к 6–7 годам капиллярная сеть стремится к упорядочению архитектоники. Также Hoerth с соавт. и Dolezalova с соавт. продемонстрировали, что плотность капилляров у маленьких детей меньше, чем у детей старшего возраста и взрослых людей. Также доказано, что половая принадлежность не влияет на нее [18]. В 14–17 лет капиллярная сеть аналогична взрослому человеку. Число функционирующих капилляров в коже приблизительно составляет 40–60 на мм2. На пальцах рук плотность капилляров больше, чем на пальцах ног [21]. При проведении капилляроскопии целесообразно определять среднее значение плотности капиллярной сети для каждого пальца по результатам осмотра четырех полей [22].

    Для определения плотности капиллярной сети используются различные методики. Так, Sebastiani и соавт. [23] предложили способ, в соответствии с которым подсчитываются все капилляры дистальной фаланги, даже если они располагаются не на одном уровне. В случае большой плотности капилляров становится сложно судить о том, какие именно капилляры относятся к дистальной фаланге. Hofstee с соавт. [24] предложили два метода оценки плотности капиллярной сети. Первый из них подразумевает прямую визуализацию капиллярных петель. Подсчитываются те петли, которые предположительно являются дистальными.

    В соответствии со вторым методом (который получил название «метод 90°») капиллярная петля рассматривается как дистальная, если угол между верхушкой этого капилляра и верхушками двух соседних капилляров составляет более 90°. Поскольку стандартизованных методов определения плотности капиллярной сети не существует, многие авторы прибегают к прямой визуализации либо к методу 90°.

    Размеры капилляров

    Под размерами капилляров понимают их ширину, длину, диаметры артериального и венозного отделов, внешний и внутренний диаметры и ширину верхушки. При наличии соответствующего программного обеспечения некоторые из этих параметров (ширина и длина капилляров и расстояние между ними) можно оценить количественно. Как правило, ширина и высота капилляров свидетельствуют о состоянии здоровья индивидуума. Удлиненные капилляры обычно указывают на наличие артериальной гипертонии и артериосклероза, а укороченные капилляры зачастую свидетельствуют о сердечной недостаточности [25].

    В научной литературе приводятся различные данные относительно такого параметра, как ширина капилляров. Одни авторы оценивают ширину артериального и/ или венозного отделов капилляров и петли верхушки капилляра, а другие – общую ширину капиллярной петли. При этом диаметр артериального и венозного отделов измеряется в самом широком месте, диаметр петли верхушки – в центральной части, а ширина всей капиллярной петли – в самом широком месте. Диаметры приносящего и выносящего звеньев в самой широкой точке и являются диаметрами артериального и венозного отделов [9].

    В норме диаметр артериального отдела составляет от 7 мкм до 17 мкм (в среднем 11,91±1,87 мкм), а диаметр венозного отдела – от 11 мкм до 20,6 мкм (в среднем 15±2,42 мкм). Каждая капиллярная петля представлена более тонким артериальным отделом, более широким венозным отделом и переходным отделом (или верхушкой капилляра) [26].

    Диаметр петли верхушки капилляра в центральной зоне определяется по общей ширине капиллярной петли в наиболее широкой точке. В норме он варьирует в пределах от 8 мкм до 21 мкм (в среднем 17,17± 2,12 мкм). Диаметр петли соответствует диаметру верхушки капиллярной петли [27]. Ширина верхушки капилляра представляет собой максимальное открытое пространство в ней. У здоровых взрослых лиц ширина верхушки капилляра составляет 26–39 мкм (в среднем 36,2±9,919 мкм). Bukhari, Lefford и Edwards выдвинули предположение о том, что соотношение между значением ширины верхушки капилляра и максимальной шириной его колена (максимальным расстоянием между артериальным и венозным отделами) позволяет отличить патологически измененные капилляры от нормальных [28, 29].

    Выделяют три варианта расширения петли капилляра: расширение афферентного (приносящего) отдела, расширение эфферентного (выносящего) отдела и расширение верхушки капилляра [30].

    Длина капилляра определяется по трем наиболее четко визуализируемым частям капилляра относительно венозного сплетения [16, 31]. В физиологических условиях капилляры одного и того же пальца имеют одинаковую длину, которая отличается у разных людей, а также в зависимости от характеристик пальцев.

    Расстояние между капиллярами – максимальная дистанция между двумя соседними капиллярными петлями – в норме варьирует от 96 мкм до 166 мкм (в среднем 137±12,84 мкм) [27].

    С позиций клинической практики важно отличать аваскулярные зоны от зон с низкой плотностью капилляров. Аваскулярные зоны – это те участки ногтевого ложа, где отсутствуют два или более капилляров и где расстояние между двумя соседними петлями капилляров превышает 500 мкм, если речь идет о дистальном отделе, или 300 мкм, если речь идет о проксимальном отделе [32].

    Аваскулярные зоны выявляются у 92 % пациентов с гранулематозом Вегенера и 22– 67 % пациентов со склеродермией, системной красной волчанкой и заболеванием соединительной ткани [33]. Наличие аваскулярных зон может свидетельствовать о тканевой гипоксии. По мере прогрессирования заболеваний аваскулярные зоны увеличиваются, а, следовательно, данный показатель имеет важное прогностическое значение [34].

    Форма капилляров

    Подсосочковое венозное сплетение

    Хотя с возрастом капилляры имеют тенденцию становиться более извитыми и расширенными, на протяжении многих лет их форма остается неизменной. Так, Ingegnoli с соавт. [35] предложили систему, которая учитывает пять количественных и качественных параметров, а именно плотность капилляров, их длину, форму, распределение и наличие геморрагий.

    Сосудистое сплетение в основании ногтевой фаланги, в которое кровь оттекает из капилляров ногтевого ложа, называется подсосочковым сплетением. При капилляроскопии визуализируются только подсосочковое венозное сплетение и капилляры дермального сосочка [33]. Согласно результатам сравнительного исследования, скорость кровотока в подсосочковом сплетении обычно ниже, чем в капиллярных петлях. В случае замедления кровотока говорят о расширении подсосочкового сплетения, которое, наряду с расширением венозного (выносящего) отдела капиллярной петли, служит признаком замедления кровотока [9].

    Клинические исследования капилляроскопии у пациентов с сахарным диабетом

    В ходе исследования, проведенного PazosMoura и соавт [36], изучались морфология и плотность распределения капилляров посредством капилляроскопии у пациентов с сахарным диабетом 1 и 2 типа. Основными находками стали наличие извитости капилляров, увеличение их диаметра и уменьшение плотности. Также было продемонстрировано, что при диабете 2 типа указанные микрососудистые аномалии выражены в большей степени, чем при диабете 1 типа, а кроме того, эти изменения напрямую коррелируют с метаболическим контролем.

    В 1997 г. Chang и соавт. описали увеличение диаметра капилляров ногтевого ложа и их извитость у лиц с диабетом, которые были наиболее характерными микрососудистыми аномалиями. Они напрямую коррелировали со степенью диабетической ретинопатии, однако в отсутствие диабетической ретинопатии никаких характерных патологических изменений не было выявлено [37].

    Meyer с соавт. наблюдали извитость и расширение капилляров ногтевого ложа (при нормальной их плотности) у больных с сахарным диабетом 1 и 2 типа по сравнению с клинически здоровыми лицами. Показано, что эти микрососудистые аномалии ассоциированы с выраженностью сосудистой реактивности на фоне ишемии [38]. Kuryliszyn-Moskal с соавт. с помощью капилляроскопии обнаружили, что при сахарном диабете 1 типа выявляются выраженные микрососудистые аномалии: извитость и расширение капилляров, уменьшение их плотности. В контрольной группе данные аномалии отсутствовали. В случае стабилизации процесса аномалии капилляров были выражены не столь значительно, как при декомпенсации диабета и отсутствии метаболического контроля (у таких пациентов микрососудистые аномалии были выражены в значительной степени) [39]. Barchetta с соавт. изучали возможную взаимосвязь между микрососудистыми аномалиями сетчатки и изменениями капилляров ногтевого ложа у пациентов с диабетом 1 и 2 типа. Они продемонстрировали, что у пациентов с сахарным диабетом увеличены диаметр и плотность капилляров, они имеют нерегулярную длину, петли капилляров распределены неравномерно, выявляются их морфологические аномалии в виде извитости, разветвлений и кустистости, наличия экссудатов, отека и нарушений кровотока в капиллярах. Эти микрососудистые аномалии неспецифичны для сахарного диабета, однако они обнаруживаются более чем у 50 % пациентов с диабетом без ретинопатии, то есть. могут рассматриваться в качестве предвестника ее развития. Что характерно, при диабете 1 типа выявляется больше микрососудистых аномалий, чем при диабете 2 типа [40].

    Hosking и соавт. использовали капилляроскопию для выявления микрососудистых аномалий у детей и подростков с сахарным диабетом 1 типа. Чаще всего в этой популяции обнаруживались микрогеморрагии и аваскулярные зоны, причем наличие микрогеморрагий ассоциировалось с повышенным содержанием гликированного гемоглобина (р = 0,03), а наличие аваскулярных зон – с осложнениями диабета (р = 0,03). Авторы делают вывод о том, что капилляроскопия представляет собой доступный способ выявления микрососудистых аномалий [41].

    В своей работе G. Maldonado с соавт. также с помощью капилляроскопии исследовали морфологию капилляров при сахарном диабете. В 83 % случаев были выявлены значимые изменения капилляров. В 63 % были обнаружены извитые капилляры, в 59 % случаев – сшитые капилляры, бессосудистые области – в 48 %, эктазии – в 39 % и гигантские капилляры – в 11 % случаев [42].

    Seyit Uyar с соавт. в своей работе показали взаимосвязь между ДР и капиллярами ногтевого ложа у пациентов с сахарным диабетом 2 типа. В своем исследовании они продемонстрировали, что извитые, густые капилляры, новообразованные капилляры, микрокровоизлияния, эктазии и аневризмы капилляров были значительно выше у пациентов с СД 2, чем у здоровых людей. Капилляроскопические данные, включая извилистость, густые капилляры, новообразования и эктазию капилляров, также были значительно выше у пациентов с пролиферативной ДР, чем у пациентов с непролиферативной ДР и без ДР. Стаж диабета у пациентов с извитостью, густыми капиллярами, аневризмами, новообразованиями и причудливыми капиллярами был выше, чем у пациентов с диабетом, у которых не было этих результатов, независимо от ретинопатии.

    Таким образом, данное исследование показало, что существует значительная корреляция с результатами капилляроскопии и ДР, а капилляроскопия может выявлять микрососудистые изменения у пациентов с СД 2 без клинически выраженной ретинопатии [43].

    В одной из своих работ Romano и соавт. обращают внимание на важность капилляроскопии при обследовании пациентов с сахарным диабетом, поскольку капилляроскопия представляет собой неинвазивную методику, которая позволяет оценивать морфологические параметры микроархитектоники капилляров и прогнозировать выраженность, тяжесть и скорость прогрессирования заболевания [44].

    Заключение

    Преимуществами капилляроскопии ногтевого ложа являются простота выполнения, неинвазивность, доступность объекта исследования, моментальная визуализация микроциркуляторного русла, безболезненность, а также возможность ранней доклинической диагностики некоторых патологических изменений организма, затрагивающих сосудистое русло. Таким образом, капилляроскопию ногтевого ложа можно использовать как метод диагностики и прогнозирования диабетической ретинопатии у больных с сахарным диабетом с целью раннего выявления начальных изменений микроциркуляторного русла и своевременного начала лечения заболевания.

    Сведения об авторах

    Гойдин Денис Андреевич, клинический ординатор, ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина», Медицинский институт.

    Шутова Светлана Владимировна, к. б. н., научный сотрудник, ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России, Тамбовский филиал; доцент кафедры медицинской биологии с курсом инфекционных болезней, ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина», Медицинский институт.

    Фабрикантов Олег Львович, д. м. н., директор Тамбовского филиала ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России; заведующий кафедрой офтальмологии, профессор, ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина», Медицинский институт.

    Гойдин Андрей Павлович, заместитель директора по клинико-экспертной работе, ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. академика С.Н. Федорова» Минздрава России, Тамбовский филиал; старший преподаватель, ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина», Медицинский институт.

    Information about the authors

    Goydin Denis Andreevich, resident, Derzhavin Tambov State University, Medical Institute.

    Shutova Svetlana Vladimirovna, Cand. Sci. (Biol.), research worker, The S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, Tambov branch; lecturer, the department of medical biology with the course of infectious diseases, Derzhavin Tambov State University, Medical Institute.

    Fabrikantov Oleg Lvovich, Doct. Sci. (Med.), Director of Tambov branch, The S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution; Head of ophthalmological department, professor, Derzhavin Tambov State University, Medical Institute.

    Goydin Andrey Pavlovich, Deputy Director for Clinical and Expert Work, The S. Fyodorov Eye Microsurgery Federal State Institution, Tambov branch; Derzhavin Tambov State University, Medical Institute, senior lecturer.