Церебральная оксиметрия и нейромониторинг в диагностике вторичных повреждений головного мозга после внутричерепных
advertisement
На правах рукописи ЛАЗАРЕВ ВАЛЕРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ Церебральная оксиметрия и нейромониторинг в диагностике вторичных повреждений головного мозга после внутричерепных кровоизлияний 14.00.37 АНЕСТЕЗИОЛОГИЯ И РЕАНИМАТОЛОГИЯ 14.00.28 НЕЙРОХИРУРГИЯ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук Москва, 2004г. 2 Работа выполнена в Научно-исследовательском институте скорой помощи имени Н. В. Склифосовского. Научные руководители: доктор медицинских наук, С.В. Царенко доктор медицинских наук, профессор В.В. Крылов Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, А.Ю. Лубнин доктор медицинских наук, профессор В.А. Лазарев Ведущая организация: Российский Научный Центр Хирургии РАМН Защита состоится « 13 » мая 2004 года в 13:00 часов на заседании диссертационного совета Д.850.010.01 в Научно- исследовательском институте скорой помощи имени Н. В. Склифосовского по адресу: 129010, Москва, Б.Сухаревская площадь, д.3. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ скорой помощи имени Н. В. Склифосовского. Автореферат разослан «___» ________________________________ 2004 г. Учёный секретарь Диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор А.А. Гуляев 3 Общая характеристика работы. Актуальность темы. В настоящее время пристальное внимание реаниматологов, нейрохирургов и неврологов привлекают эпизоды вторичного повреждения головного мозга, уже пострадавшего в результате внутричерепных кровоизлияний из-за черепно-мозговой травмы, разрыва артериальной аневризмы и геморрагического инсульта (А.А.Потапов, Э.И.Гайтур, 1998). Вторичные повреждения приводят к развитию и углублению гипоксии, ишемии и отёка головного мозга. Мониторный контроль жизненно важных функций организма у пациентов с внутричерепными кровоизлияниями является общепризнанным условием проведения рациональной интенсивной терапии (M.Carrel, O.Moescher, P.Ravussin et al., 1994; А.В.Шмигельский, 1998, А.Ю.Лубнин, 1996). Однако до сих пор не получили широкого распространения специальные системы, позволяющие врачуреаниматологу получать информацию о патологических процессах в головном мозге в режиме реального времени. В клинической практике обычно принято проводить ретроспективную оценку длительности эпизодов гипоксии и ишемии, а лечение базировать на оценке клинической картины и дискретных данных компьютерной томографии и церебральной ангиографии. Непрерывная оценка оксигенации головного мозга является методом регистрации гипоксических и ишемических эпизодов и служит целям профилактики вторичных повреждений головного мозга (S.B.Lewis, J.A.Myburgh, E.L.Thornton, P.L.Reilly, 1996). Для оценки показателей церебральной оксигенации в современной клинике используют неинвазивный метод инфракрасной церебральной оксиметрии (Prough, 1998; Тома Г.И., Амчеславский В.Г, 1998). Расчёт показателей церебральной оксигенации с использованием неинвазивных методов лишён недостатков инвазивных методов и позволяет осуществлять непрерывный мониторинг этого важного физиологического показателя, оценивать эффективность лечебных мероприятий и совершать их коррекцию. В течение ряда лет церебральная оксиметрия демонстрирует свою эффективность, выявляя происходящие патологические процессы в головном мозге при ряде клинических ситуаций. Имеются сведения об успешном клиническом применении данной методики в кардиохирургии, 4 сосудистой хирургии, педиатрии и нейроанастезиологии (А.Ю.Лубнин, А.В.Мошкин, 1997, Г.И.Тома и соавт. 1998, Б.И.Караваев 2003). Однако возможности церебральной оксиметрии как метода мониторинга вторичных ишемических повреждений головного мозга и контроля за проводимым лечением у нейрохирургических больных остаются до конца не изученными. Целью работы являлась оценка роли церебральной оксиметрии в диагностике вторичных повреждений головного мозга для разработки рациональных подходов к лечению больных с внутричерепными кровоизлияниями. Задачи исследования: 1. Определение нейромониторинга значения в церебральной качестве средства оксиметрии диагностики в системе вторичных повреждений мозга у больных после внутричерепных кровоизлияний. 2. Уточнение прогноза исхода внутричерепных кровоизлияний на основании данных церебральной оксиметрии в сопоставлении с клинической картиной и мониторингом внутричерепного давления. 3. Оптимизация проведения ИВЛ у больных с внутричерепными кровоизлияниями на основе системы нейромониторинга, включающей церебральную оксиметрию и непрерывное измерение внутричерепного давления. 4. Определение показаний к использованию симпатомиметиков у больных с внутричерепными кровоизлияниями на основании данных нейромониторинга с использованием церебральной оксиметрии и данных внутричерепного давления. 5. Оптимизация доставки кислорода к мозгу больных с внутричерепными кровоизлияниями при манипуляциях, обеспечивающих проходимость дыхательных путей под контролем нейромониторинга, включающего церебральную оксиметрию и непрерывное измерение внутричерепного давления. 6. Определение ограничений использования церебральной оксиметрии в системе нейромониторинга в качестве средства диагностики гипоксии, а так же вторичных повреждений мозга больных с внутричерепными кровоизлияниями. 5 Научная новизна. Установлено, что данные церебральной оксиметрии, отражая соответствие доставки и потребления мозгом кислорода, могут быть средством контроля развития вторичных повреждений головного мозга. Показано, что церебральная оксиметрия является высокоинформативной составляющей системы нейромониторинга, использование которой помогает уточнить тактику проведения интенсивной терапии у больных с внутричерепными кровоизлияниями. Использование церебральной оксиметрии в составе системы нейромониторинга позволяет оценивать и объяснять возможные механизмы внутричерепной гипертензии – ишемию мозга и увеличение его кровенаполнения. Практическая значимость. Использование церебральной оксиметрии помогает уточнить тяжесть состояния пациентов с внутричерепными кровоизлияниями. Применение церебральной оксиметрии позволяет уточнить показания к проведению ИВЛ, Использование введение её длительность церебральной и оксиметрии оптимальные помогает вазопрессорных препаратов больным с параметры. оптимизировать внутричерепными кровоизлияниями. Положения, выносимые на защиту: 1. Церебральная оксиметрия является информативным методом системы нейромониторинга в остром периоде внутричерепных кровоизлияний и в ближайшем послеоперационном периоде. 2. Применение церебральной оксиметрии в составе системы нейромониторинга позволяет уточнить тяжесть поражения мозга больных и прогнозировать исход внутричерепных кровоизлияний. 3. Применение церебральной оксиметрии у больных с внутричерепными кровоизлияниями помогает уточнять показания к проведению ИВЛ, что не позволяет сделать рутинная оценка центральной гемодинамики и функции внешнего дыхания. 6 4. Применение церебральной оксиметрии в составе системы нейромониторинга позволяет уточнить показания к использованию симпатомиметиков в целях поддержания адекватной перфузии головного мозга больных с внутричерепными кровоизлияниями. 5. Использование подготовку к церебральной проведению оксиметрии позволяет манипуляций, улучшить обеспечивающих проходимость дыхательных путей, в целях профилактики гипоксии головного мозга больных с внутричерепными кровоизлияниями. 6. Локализация ишемического очага поражения, не соответствующего региону исследования с помощью церебральной оксиметрии, ограничивает использование данной методики в составе системы нейромониторинга. Внедрение результатов исследования в практику. Результаты работы внедрены в практику работы отделения нейрохирургической реанимации и интенсивной терапии НИИ СП им. Н.В. Склифосовского. Апробация работы. Материалы работы доложены на 2-м съезде нейрохирургов Российской Федерации (Нижний Новгород, 1998); на 6-м Всероссийском съезде анестезиологов и реаниматологов (Москва, 1998); на международном симпозиуме «Повреждения мозга» (Санкт-Петербург, 1999). По материалам диссертации опубликовано 15 работ в виде статей в центральной печати и тезисов на съездах, конференциях и симпозиумах. Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста, включает 12 таблиц, 15 рисунков. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, рекомендаций в практику и одного приложения, снабжена списком литературы. Список литературы содержит источников, из них 25 отечественных и 102 иностранных авторов. 127 7 Список сокращений. АД – артериальное давление. ВИВЛ – вспомогательная искусственная вентиляция легких. ВЧД – внутричерепное давление. ГИ – геморрагический инсульт. ИВЛ – искусственная вентиляция легких. КТ – компьютерная томография. ЛСК – линейная скорость кровотока. САК – субарахноидальное кровоизлияние. ТКДГ – транскраниальная допплерография. ФБС – фибробронхоскопия. ЦА – церебральная аневризма. ЦВД – центральное венозное давление. ЦОМ – церебральная оксиметрия. ЦПД – церебральное перфузионное давление. ЧМТ – черепно-мозговая травма. ЧСС – частота сердечных сокращений. ШИГ – шкала исходов Глазго. ШКГ – шкала Комы Глазго. SjO2 – насыщение кислородом гемоглобина в крови яремной вены. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Общая характеристика больных и методов исследования. Обследовано 145 больных с внутричерепными кровоизлияниями различного генеза: с черепно-мозговой травмой 85 пациентов, с геморрагическим инсультом - 29, с нетравматическим субарахноидальным кровоизлиянием вследствии разрыва церебральных аневризм - 31. В группе обследованных - 84 мужчин и 61 женщина. Распределение больных по нозологическим группам и возрасту (в том числе и в процентном соотношении к общему числу пациентов) представлено в таблице 1. 8 Таблица 1. Распределение больных по нозологическим группам и возрасту. Причины внутричерепных Возраст (лет) 17 - 30 31 - 45 Количество 46 - 50 51 - 65 кровоизлияний 66 и больных старше Черепно-мозговая 25 27 17 11 5 85 травма 17 % 19 % 12 % 8% 3% 59 % Геморрагический 2 7 8 9 3 29 инсульт 1% 5% 6% 6% 2% 20 % Артериальная 2 18 8 2 1 31 аневризма 1% 12 % 6% 1% 1% 21 % Всего 29 52 33 22 9 145 19 % 36 % 24 % 15 % 6% 100 % Основную категорию обследованных составили больные с ЧМТ в возрасте от 17 до 50 лет. У 65 больных из 85 была открытая и проникающая черепно-мозговая травма с повреждением костей свода и основания черепа (76% от общего числа пострадавших), у остальных – закрытая ЧМТ (24%). Причиной травмы у 32 больных было дорожно-транспортное происшествие, 47 пациентов были избиты, у 6 больных обстоятельства травмы остались не установленными. По данным клинико- инструментального исследования у 11 больных (12 %) повреждение мозга привело к формированию эпидуральной гематомы (размером от 35 до 104 см3). У 22 человек (27 %) образовалась субдуральная гематома (размером от 45 до 180 см3), у 31 пациентов (37 %) – внутримозговая гематома (объемом от 42 до 85 см3). У 14 больных (17 %) в результате ЧМТ сформировались очаги ушиба мозга размером от 43 до 78 см3. У 7 больных (7 %) были множественные гематомы и очаги ушиба мозга. Чаще всего (в 25 %) наблюдались внутримозговые гематомы размером от 31 до 50 см 3. У 6 больных (7 %) с субдуральными гематомами и у 4 с ушибами головного мозга (5 %) повреждения имели супра-субтенториальную локализацию. У 8 пациентов (9 %) внутричерепные гематомы располагались в задней 9 черепной ямке. У остальных 65 больных (76 %) гематомы и очаги ушиба располагались супратенториально. У всех больных отмечали признаки дислокации головного мозга в виде поперечного и (или) аксиального смещения его структур по данным КТ головного мозга. Угнетение сознания у 14 больных (16 % от общего числа пострадавших) перед операцией соответствовало 11-12 баллам по ШКГ, у 23 больных (27 %) – 9-10 баллам, у 22 пациентов (26 %) – 6-8 баллам. У 26 больных (31 %) с ЧМТ угнетение сознания соответствовало глубокой коме и по ШКГ оценивалась в 5 и менее баллов. Все обследованные больные с ЧМТ были оперированы. Производили декомпрессионную трепанацию черепа у 44 пациентов (52 %), у 41 костнопластическую трепанацию (48 %), с последующим удалением внутричерепных гематом, а так же и очагов ушиба - размозжения мозга. 10 больным (12%) проводили повторную операцию – удаляли внутричерепные гематомы, а также очаги ушиба-размозжения мозга. После операции у 56 пациентов (65 % от общего числа пострадавших) отмечено улучшение состояния. Исход повреждения мозга у 13 из этих пациентов (15 %) по ШИГ был 1 типа (полное неврологическое восстановление больного), у 19 больных (22 %) – 2 типа (восстановление с легким неврологическим дефицитом). У 24 пациентов (28 %) отмечен исход неврологических повреждений 3 типа (восстановление с выраженным неврологическим дефицитом), из них 9 больных (11 %) вновь ухудшилось и они погибли в отдаленном периоде ЧМТ от гнойно-септических осложнений. У 29 больных (34 %) состояние в послеоперационном периоде не улучшалось. У 8 больных (9 %) диагностировано персистирующее вегетативное состояние (4 тип по шкале исходов Глазго) и они погибли в отдаленном периоде от гнойносептических осложнений. 21 больной (25%) умер от отека и дислокации головного мозга (исход по ШИГ – 5 тип). Возраст пациентов с ГИ составил от 29 до 72 лет. По данным анамнеза и инструментальных методов исследования причиной инсульта у 21 больного (72 %) была гипертоническая болезнь, у 8 (28 %) – атеросклероз сосудов головного мозга. Развитие инсульта вызвало образование внутримозговой гематомы в объеме от 14 до 97 см3. Кроме КТ головного мозга 14 больным произведена ангиография для исключения церебральной аневризмы и артерио-венозной мальформации. По данным 10 компьютерной томографии у 6 (21 %) обследованных больных выявлены гематомы задней черепной ямки. У остальных больных патологический процесс располагался супратенториально. У 16 больных (55 %) отмечено развитие латерального инсульта, у 2-х (7 %) – медиального, у 5 человек (17 %) – смешанного. Тяжесть состояния по ШКГ у 8 больных (28 % от общего числа пациентов с ГИ) составляла 11 – 12 баллов, у 11 пациентов (38 %) – 9-10 баллов, у 7 больных (24 %) – 6 – 8 баллов. Тяжесть состояния 3 больных (10 %) составила 5 и менее баллов. Наиболее тяжелое клиническое состояние, выражавшееся в снижении уровня сознания до глубокой комы и нарастании дислокационной симптоматики, отмечено у пациентов с медиальными инсультами. Все они получали консервативное лечение и погибли от отека и дислокации головного мозга. Оперированы 27 больных (93 % от общего числа пациентов с ГИ) с латеральным и смешанным инсультом, а также с гематомами задней черепной ямки. Произведена резекционная трепанация черепа и удаление гематомы. После операции у 9 пациентов (28 %) отмечено улучшение состояния. Исход повреждения мозга у 5 из этих больных (17 %) по шкале исходов Глазго был 2 типа, у 4 пациентов (14 %) – 3 типа. У 8 пациентов (28 %) исход соответствовал 4 типу и они погибли в отдаленном периоде от гнойно-септических осложнений. Тяжесть состояния 10 больных (34 %) нарастала, и они погибли от отека и дислокации головного мозга 5 тип. Возраст обследованных больных с нетравматическим САК вследствие разрыва церебральных аневризм составил от 19 до 66 лет. Тяжесть состояния больных по классификации W.Hunt и R.Hess была у 18 пациентов (58 %) – III степени, у 10 человек (32 %) – IV степени. У 5 пациентов (16 %) причиной САК был разрыв аневризмы передней мозговой – передней соединительной артерии, у 7 (23 %) – аневризмы средней мозговой артерии, у 12 (39 %) – аневризмы супраклиноидного отдела внутренней сонной артерии. У 4-х пациентов отмечен разрыв аневризмы базилярной артерии, у 3-х – вертебральной артерии. У 18 пациентов (58 %) разрыв аневризмы привел к образованию внутримозговой гематомы в объеме от 22 до 35 см 3. Большинство больных находилось в тяжелом состоянии (III степень тяжести по W.Hunt и R.Hess). Причиной тяжелого состояния всех больных была ишемия головного мозга вследствие развития церебрального ангиоспазма. Диагноз 11 ангиоспазма устанавливали на основании сопоставления клинических данных и результатов церебральной ангиографии. При транскраниальной допплерографии отмечали увеличение скорости линейного кровотока. Клинически указанным инструментальным данным соответствовало возникновение и углубление очаговой неврологической симптоматики, нарастание степени глазодвигательных угнетения расстройств. сознания, 5 больных псевдобульбарных (16 %) умерли и из-за нарастания ишемии и отека головного мозга. Состояние 26 больных (84 %) улучшилось, и они в последующем были оперированы. В остром периоде второго разрыва артериальных аневризм 12 больных (39 %) оперированы в течении первых 14 суток заболевания. Остальные 14 человек (45 %) оперированы позже двух недель от начала заболевания. Во время операции 26 трепанацию больным черепа и (84 %) производили клипирование костно-пластическую артериальной аневризмы, 18 пациентам (58 %) удалили внутримозговую гематому. Послеоперационный период характеризовался как осложненным, так и неосложненным течением. Неосложненным течением считалось восстановление уровня сознания после вмешательства в течение нескольких часов, не сопровождавшееся ни в первые часы, ни в отдаленном периоде нарастанием неврологического дефицита, имевшего место до операции. Осложненное течение выражалось в появлении или нарастании неврологических расстройств сразу после операции, или через несколько суток после ее окончания из-за послеоперационного ангиоспазма. После операции у 18 больных (58 %) отмечено неосложненное течение. Исход у этих больных по шкале исходов Глазго был у 11 пациентов (35 %) - 1 типа, у 7 (23 %) – 2 типа. У 8 пациентов (26 %) отмечено осложненное течение послеоперационного периода вследствие развития ишемии головного мозга вследствии ангиоспазма. 5 больных умерли, остальные 3 выздоровили. Исход неврологических повреждений у этих 3 больных (10 %) с осложненным течением послеоперационного периода был 3 типа (грубый неврологический дефицит). Значительная тяжесть состояния больных, принимавших участие в исследовании, приводила к повышенным показателям летальности (45%). Средняя же летальность больных в отделении нейрохирургической реанимации составляла 26,5 – 29,5 %. 12 Методы обследования. Все обследованные больные проходили лечение в отделении нейрохирургической реанимации НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского. Всем больным экстренно выполняли КТ исследование головного мозга (аппарат CT-МАХ фирмы «Дженерал-Электрик» США). КТ головного мозга повторяли в динамике в зависимости от показаний от 2 до 5 раз. У 31 больного с подозрением на разрыв аневризм сосудов головного мозга и 14 больным с ГИ производили экстренную дигитальную субтракционную церебральную ангиографию на аппарате «Ангиотрон» с приставкой «Ангиоскоп» фирмы «Siemens» ФРГ. Церебральную ангиографию производили в прямой и боковой проекциях. У 18 больных (58 % от общего числа пациентов с разрывами церебральных аневризм в пред- и послеоперационном периоде), у 7 больных (24 % от общего числа пациентов с геморрагическими инсультами) и у 12 пострадавших (14 % от общего числа пациентов с ЧМТ) проводили транскраниальную допплерографию с использованием отечественной допплерографической установки «Сономед 310». Исследовали линейную скорость кровотока в средних и передних мозговых артериях, сифоне внутренней сонной артерии, производили локацию задних мозговых и основной артерии. Кратность исследования колебалась от 2 часов до 5 суток. Для оценки функции дыхания и кровообращения исследовали показатели АД, ЦВД, ЧСС, насыщения кислородом гемоглобина капилярной крови (методом пульсоксиметрии), содержания кислорода во вдыхаемом и углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Артериальное давление измеряли Неинвазивное неинвазивным измерение АД и (или) было инвазивным основано на путем. методе тахиосциллометрии, что позволяло получать не только показатели систолического и диастолического, но и среднего давления. Для инвазивного измерения АД производили катетеризацию артериальной канюлей лучевой или бедренной артерии с последующим подключением гидравлической системы “Оhmeda” (США). Таким же образом измеряли центральное венозное давление устанавливали в предсердии. правом (ЦВД). Венозную Содержание канюлю кислорода во вдыхаемом и углекислого газа в выдыхаемом воздухе определяли путем 13 подключения датчиков типа main stream (“основного потока”) в контур выдоха респиратора. Внутричерепное давление измеряли несколькими способами у 48 больных (33 %), из них у 32 больных с ЧМТ, 9 с ГИ и у 7 с нетравматическим САК. У 7 больных (5 % от общего числа больных с внутричерепными кровоизлияниями) измерение внутрижелудочкового давления производили с помощью подключения гидравлической системы, аналогичной использованной для инвазивного определения АД и ЦВД. У 14 больных (10 %) измеряли интрапаренхиматозное давление с помощью датчиков “Codman” (США). У 24 больных (16 %) производили измерение субдурального давления с помощью баллон-катетера, разработанного в нейрохирургическом отделении НИИ скорой помощи им. Н.В.Склифосовского А.С. Сарибекяном (1984). Баллон-катетер вводили в субдуральное пространство, после чего изменения давления жидкости, заполняющей его, измеряли при помощи катетера “Codman”. У 3 больных (2 %) одновременно измеряли паренхиматозное давление и субдуральное давление. Отмечено совпадение абсолютного уровня показателей и их колебаний. Датчики измерения внутричерепного давления и (или) баллонкатетер устанавливали чаще в контралатеральное, по отношению к поражённому, полушарие. Совместно с сотрудниками НИИ СП им. Склифосовского Д.Н.Тюриным и Л.М.Чернобыльским создана система нейромониторинга (рис. 1). . Рис. 1. Внешний вид системы нейромонитринга 14 Система позволяла контролировать систолическое, диастолическое и среднее АД, систолическое, диастолическое и среднее ВЧД, ЧСС, число дыхательных движений, проводить пульсоксиметрию, оксиметрию вдыхаемого и капнографию выдыхаемого воздуха. Указанные показатели поступали с прикроватного монитора “PC - Express” (система “Space Labs”, США) в персональный компьютер с периодичностью от 5 сек до 60 мин. С такой же частотой мониторировали показатели церебральной оксиметрии (одноканальный прибор “INVOS – 3100” и двухканальный прибор “INVOS – 4100”, “Somanetics”, США). Оксиметрические датчики на голове располагали, в основном, на кожных покровах над поражённым полушарием, чаще в лобно-височной области. Выявлены топографические ограничения – следовало избегать установки над внутричерепными гематомами и областями мозга, подвергшимися геморрагическому пропитыванию (по данным КТ). У 25 больных производили канюляцию луковицы внутренней яремной вены для инвазивного контроля насыщение кислородом гемоглобина в крови яремной вены. Для этого устанавливали катетер в луковицу ярёмной вены на стороне поражения головного мозга методом ретроградной канюляции (Е.М. Миербеков, Е.В. Флеров с соавт. 1995 г). Положение кончика катетера в луковице яремной вены верифицировали рентгенологически. Для сбора данных и проведения расчетов ЦОМ и ЦПД была разработана оригинальная программа, написанная на “С++ ” и названная нами “OXYBRAIN”. Программа была адаптирована для приёма стандартного цифрового сигнала через коммуникационный порт “RS – 232”, и работы на IBM совместимом компьютере x86, под управлением операционной среды “MS DOS 5.0” и выше. Последующую обработку данных средствами проводили перфузионное давление “Microsoft рассчитывали путем Office”. Церебральное вычитания среднего внутричерепного давления из среднего артериального, измеренного инвазивным или неинвазивным путем. В двухканальном оксиметре “INVOS – 4100”, “Somanetics”, показатели ЦОМ указывались для каждого из каналов отдельно. Тем самым появлялась возможность раздельной оценки церебральной оксиметрии для разных отделов мозга. Измерение ВЧД производили с использованием систем “Codman” и “Оhmeda” (США), подключаемых через трансдьюссеры к каналу измерения инвазивного 15 давления монитора “Space - Labs”. Неинвазивное артериальное давление измерялось 1 раз в 5 мин. Для повышения достоверности расчета ЦПД, при необходимости, использовали измерение АД инвазивным способом. Последний способ позволял избежать дискретного характера получения данных, свойственного неинвазивному методу. Систему нейромониторинга использовали для обследования больных непрерывно от 20 ч до 14 суток. Общее время нейромониторинга составило 5 x 105 мин. Объем полученной первичной информации составил – 250 Мбайт. Описание церебрального оксиметра В наших исследованиях использованы приборы фирмы Somanetics Corp. (MS, Troy, USA) - одноканальный прибор “INVOS – 3100” и двухканальный прибор “INVOS – 4100”. Церебральный оксиметр “INVOS – 3100” представляет собой параллелепипед размерами 45*60*15 см с панелью управления, экраном на торце и выносным кабелем со сменным датчиком. Благодаря внутренней памяти может сохранять данные за сутки наблюдения. Прибор оснащён внутренним аккумулятором для работы вне сети переменного тока, портами для связи с персональным компьютером и принтером. Двухканальный прибор “INVOS – 4100” несколько меньшего размера и имеет форму куба, оборудован двумя выносными кабелями со сменными датчиками и обладает практически теми же функциями, что и “INVOS – 3100”. Датчик одноканального оксиметра чаще всего устанавливали на чистую, обработанную 70-% раствором спирта и сухую кожу лобной-височной области в проекции непоражённого полушария. Датчики двухканального прибора устанавливали над симметричными областями черепа после предварительного бритья головы больного. Критерии оценки методики и методы статистической обработки. Для исключения субъективности оценки, метод церебральной оксиметрии оценивали по определённым критериям: чувствительность, специфичность, воспроизводимость, сходимость, правильность и точность (В.В. Власов, 2001г.). Для определения «правильности и точности» неинвазивной церебральной оксиметрии применялся метод Бленда Альтмана, созданный для сравнения результатов измерений, выполненных двумя методами, ни один из которых не является абсолютно надежным 16 (D.G.Altman и J.M.Bland, 1983). Характеристика величин, определяющих выборку показателей ЦОМ и ВЧД представлялась в виде М ± , где М – средняя величина показателя, а – величина стандартного отклонения. Окончательная статистическая обработка материала проводилась с использованием парного критерия Стьюдента с поправками Бонферроне или Тьюке на множественность сравнений. Результаты исследования. Для оценки основных характеристик метода ЦОМ исследованы 35 практически здоровых людей и 145 пациентов с ЧМТ, ГИ и с нетравматическим субарахноидальным кровоизлиянием из-за разрыва церебральных аневризм. Следует отметить однонаправленность динамики показателей ЦОМ больных с ЧМТ и ГИ. У пациентов с нетравматическим САК значения ЦОМ имели большую амплитуду колебаний, изменяясь в течение минуты на 10 - 20%, Возможно, в происхождении разброса данных имело значение литературным развитие данным), что церебрального ангиоспазма подтверждалось при (согласно транскраниальной допплерографии и церебральной ангиографии, а также неравномерное нарушение регионарной церебральной оксигенации. Всё это не позволило получить достоверные данные ЦОМ у этой группы больных. Приходится признать, что метод ЦОМ малоинформативен у данной категории больных. Выявлена высокая воспроизводимость метода – он давал идентичные результаты в разных условиях, и высокая сходимость – в одних и тех же условиях у одного и того же испытуемого при повторных измерениях отмечены близкие по значению результаты (проверено на 35 добровольцах, совпадение 95 %). У больных с ЧМТ и ГИ в целом выявлены невысокая специфичность – 89 чувствительность %. Проведены – 63 % и высокая исследования на предмет соответствия изменений показателей ЦОМ и ухудшения состояния больных с черепно-мозговой травмой и геморрагическим инсультом. Чувствительность при негативном течении болезни – 71 %. Специфичность при негативном течении болезни – 91 %. Результаты исследований позволяют сделать заключение, что в случае негативных эпизодов в течении заболевания или повреждения головного мозга у метода ЦОМ умеренная чувствительность и высокая специфичность. Снижение 17 нормальных показателей ЦОМ всегда сопровождалось ухудшением состояния больных, но не всякое ухудшение состояния сопровождалось снижением ЦОМ. Неожиданным был тот факт, что при исследовании соответствия изменений показателей ЦОМ и улучшения состояния больных отмечена высокая чувствительность церебральной оксиметрии 89 % и низкая специфичность - 32 %. Из этих данных следует, что повышение ЦОМ при ЧМТ и ГИ – хороший признак, но не достаточный для утверждения об улучшении состояния больного. Для увеличения точности прогноза приходилось нейромониторинга ориентироваться (ВЧД). Возможное на другие объяснение данные невысокой чувствительности заключается в том, что величина ЦОМ отражает локальную церебральную оксигенацию непосредственно в проекции датчика, преимущественно корковых отделов мозга. Соответственно, у больных в тяжёлом, но компенсированном состоянии могут быть участки мозга с нормальной величиной ЦОМ. Очевидно, что нарушение оксигенации мозга – чаще всего не причина, а результат ухудшения церебрального метаболизма вследствие влияния многих факторов. Другим возможным объяснением низкой чувствительности является следующее: церебральная оксиметрия отражает локальную церебральную оксигенацию преимущественно корковых отделов мозга, и не отражает характер оксигенации стволовых структур. Это особенно касается больных с базальными кровоизлияниями вследствие разрывов внутричерепных аневризм, у которых зачастую развивается ишемия ствола вследствие спазма перфоратных артерий. Для сравнительной оценки показателей датчиков, измеряющих оксигенацию головного мозга и массива экстрацеребральных тканей в местах с наибольшей величиной мышечной массы (дельтовидные мышцы рук). Показания ЦОМ отражали колебания насыщения кислородом венозного сегмента вещества мозга, а не всего массива подлежащих тканей, что подтверждалось отсутствием идентичных результатов между показаниями датчиков, установленных на череп и на дельтовидные мышцы рук у больных. Колебания разнонаправленные. данных ЦОМ со лба и руки были 18 Проведено сопоставление показателей ЦОМ с величиной насыщения крови кислородом из луковицы яремной вены (SjO2). Выявлено, что аппроксимация изменений величины ЦОМ позволяла получать значения, которые соответствовали насыщению кислородом крови в луковице яремной вены, измеренных прямым методом, хотя показатели и не всегда точно совпадали по абсолютной величине. Таким образом, выявлена правильность метода ЦОМ – однонаправленность изменений показателей ЦОМ и инвазивного метода оценки оксигенации головного мозга, но не по абсолютной величине – у метода невысокая точность. Возможно, полученные результаты отражали разные физиологические величины – общемозговую и регионарную сатурацию гемоглобина. Проведено сопоставление показателей ЦОМ, динамики ВЧД и клинической картины у больных с внутричерепными кровоизлияниями. Выявлено 4 основных типа изменений: 1. Улучшение состояния больных, сопровождающееся ростом пониженных показателей ЦОМ и снижением ВЧД вероятно, в результате купирования ишемии головного мозга (рис. 2). ЦОМ % 80 70 ВЧД мм рт.ст ЦОМ % 60 50 ВЧД мм рт.ст. 40 30 20 10 0 11:21 13:31 15:41 17:51 20:01 22:11 0:21 2:31 4:41 6:51 9:01 11:11 Время Рис. 2. Улучшение состояния больных сопровождается ростом значений ЦОМ и снижением показателей ВЧД 2. Улучшение состояния пациентов повышенных показателей ЦОМ при одновременном снижении и ВЧД возможно, из-за снижения избыточного кровенаполнения мозга (рис. 3). 19 100 ЦОМ % 80 ЦОМ % ВЧД 60 мм рт.ст. ВЧД мм рт.ст. 40 20 0 17:10 15:55 14:40 13:25 12:10 10:55 9:40 8:25 7:10 5:55 4:40 Время Рис. 3. Улучшение состояния больных сопровождается одновременным снижением повышеных значений ЦОМ и ВЧД. Эти группы наиболее благоприятны, в отличие от 2-х следующих групп, где ухудшение клинического состояния больных сопровождалось изменениями ЦОМ и ростом ВЧД в результате различных патофизиологических механизмов, что потребовало изменения тактики лечения: 3. Ухудшение состояния больных из-за снижения ЦОМ и роста ВЧД и снижения ЦПД, вероятно, из-за нарастания церебральной ишемии (рис.4). АД мм рт.ст. ЦОМ % ВЧД мм рт.ст. 100 АД ср. (мм рт.ст.) 90 80 70 ЦОМ % 60 50 40 30 ВЧД (мм рт.ст.) 20 10 9:11 9:56 10:41 11:26 12:11 12:56 13:41 14:26 15:11 15:56 Время Рис. 4. Ухудшение состояния больных сопровождается снижением ЦОМ и ростом ВЧД. 20 Для улучшения ЦПД и церебральной оксигенации необходимо было увеличивать содержание кислорода в дыхательной смеси, наращивать темп инфузионной терапии и проводить инфузию симпатомиметиков. 4. Ухудшение состояния пациентов при одновременном нарастании показателей ЦОМ и ВЧД, возможно, обусловленное кашлем, увеличением внутрибрюшного давления, а так же уменьшением минутного объёма дыхания, быстрым повышением содержания углекислоты в крови и, вероятно, вызванным ею избыточным кровенаполнением мозга (рис. 5). 80 ЦОМ % ЦОМ % 70 ВЧД мм рт.ст. 60 50 40 ВЧД мм рт.ст. 30 20 10 0 11:21 11:41 12:10 12:30 12:50 13:10 13:30 13:50 14:10 14:30 14:50 Время Рис. 5. Ухудшение состояния пациентов при одновременном нарастании показателей ЦОМ и ВЧД. Положительные эффекты введения миорелаксантов и проведения гипервентиляции подтвердили это предположение. Таким образом, применение метода ЦОМ и анализ клинической картины позволяет интерпретировать возможные механизмы повышения внутричерепного давления – ишемию мозга или его избыточное кровенаполнение, а так же помогает выбрать верную лечебную тактику. Установлено также, что интерпретация данных церебрального оксиметра возможна только на основе анализа клинической картины, а в ряде случаев - с обязательным мониторированием ВЧД. Зная определенные закономерности в толковании снижения значений ЦОМ, в повседневной практике можно было обойтись без инвазивного метода определения ВЧД, ориентируясь лишь на клиническую картину и данные ЦОМ. 21 Исследована прогнозировать способность клиническую церебральной ситуацию. оксиметрии Угнетение сознания у большинства больных возникало на 2 - 3 часа позже уменьшения ЦОМ ниже “нормальных” цифр (55%), у 22 больных – совпадало по времени возникновения с ухудшением состояния больных, у остальных 6 пациентов – «отставало» во времени от клинического ухудшения на 40-60 мин. У 6 пациентов повышение ЦОМ совпадало с ухудшением состояния. Прогрессирующее углубление коматозного состояния и уменьшение показаний церебрального оксиметра ниже 45 % свидетельствовала о развитии необратимых изменений в мозге (рис. 6). Ни один из больных с такими показателями не выжил. ЦОМ 65 % 60 ЦОМ % 55 летальный исход 50 45 40 35 9:00 10:30 12:00 13:46 15:19 16:52 18:13 19:43 21:11 22:41 Время Рис. 6. Прогрессивное снижение показателей церебральной оксиметрии у пациента с ЧМТ. Клиническое применение ЦОМ в составе нейромониторинга позволили уточнить некоторые аспекты интенсивной терапии пациентов с нейрохирургической патологией. Изучено использование ЦОМ в составе нейромониторинга при проведении различных медицинских манипуляций, связанных с вероятной длительной гипоксией (интубации, переинтубации, трахеостомии, санации трахеи и ФБС). В раннем послеоперационном периоде при проведении технически сложных и продолжительных манипуляциях, выявлено ухудшение неврологического статуса, выражавшегося в углублении коматозного состояния пациентов. Мониторинг пульсоксиметрии, применённый как 22 средство оценки оксигенации артериальной крови оказался менее чувствительным методом контроля гипоксии (рис. 7). 100 SpO2 % SpO2 % 90 ЦОМ % санация переинтубация 80 ЦОМ % 70 60 50 ВЧД мм рт.ст.40 30 ВЧД (мм рт. ст.) 20 10 21:28 21:30 21:32 21:34 21:36 21:37 21:39 21:41 21:43 21:45 Время Рис. 7. Влияние смены интубационной трубки на показатели нейромониторинга. Для профилактики применялся специальный эпизодов гипоксии алгоритм под контролем подготовки к ЦОМ интубации, переинтубации, трахеостомии, санации трахеи и ФБС. Перед началом манипуляции проводилась преоксигенация больного 100% кислородом через маску, ларингоскопа при из-за необходимости возникновения ИВЛ или ВИВЛ. технических Смена клинка сложностей или длительная санация и ФБС требовали возврата к масочной вентиляции чистым кислородом на 3-4 минуты. Использование специальной насадки с клапаном на коннектор интубационной или трахеостомической трубки во время ФБС позволил достичь лишь частичного размыкания дыхательного контура и избежать гипоксии головного мозга по данным церебральной оксиметрии. Контроль показателей ЦОМ во время этих процедур, выполненных после специального алгоритма подготовки, подтвердил возможность избежать гипоксии головного мозга. Это выражалось в виде отсутствия ухудшения неврологического состояния и появления лишь незначительного и кратковременного снижения величины церебральной оксиметрии (рис. 8). 23 100 SpO2 90 % ЦОМ % 80 SpO2 % 100 % О2 100% О2 ЦОМ % 70 ВЧД 60 мм рт.ст. 50 переинтубация ВЧД (мм рт. ст.) 40 30 20 10 15:00 15:02 15:03 15:05 15:06 15:08 15:10 15:11 15:13 15:14 15:16 15:17 ВРЕМЯ Рис. 8. Влияние специального алгоритма преоксигенации на показатели нейромониторинга. Таким образом, ЦОМ в составе нейромониторинга позволяла получать информацию о переносимости мозгом различных медицинских манипуляций, связанных с гипоксией, что привело к уменьшению эпизодов церебральной гипоксии. Исследование показателей нейромониторинга показало особую чувствительность пострадавшего мозга к гипоксии в «ранимые» периоды травмы или заболевания – острого периода повреждения и ближайшего послеоперационного периода. Причиной сниженных показателей ЦОМ было самостоятельное дыхание пациента или применение принудительной вентиляции лёгких атмосферным воздухом посредством мешка АМБУ. Значения пульсоксиметра в этот период, как правило, имели формально удовлетворительные цифры (90 – 92%), а показатели ЦОМ снижались до 52 - 55% (рис. 9). 100 SpO2 % 90 80 ЦОМ 70 % 60 50 ИВЛ 100% О2 SpO2 % ЦОМ % 40 30 17:59 18:01 18:03 18:05 18:06 18:08 18:10 18:12 18:14 18:15 18:17 18:19 Время Рис. 9. Влияние 100 % оксигенации на показатели нейромониторинга после транспортировки. 24 Для нивелирования последствий гипоксии под контролем ЦОМ использовался алгоритм преоксигенации 100% кислородом перед и после транспортировки. Исследовалась проблема продолженной ИВЛ и времени экстубации больных после нейрохирургических операций. По нашим данным, показанием к продолжению ИВЛ, начатой во время оперативного вмешательства являются нестабильные и (или) низкие показатели ЦОМ. Напротив, стабилизация и рост этих показателей, в совокупности с положительной клинической динамикой является веским доводом к прекращению ИВЛ в послеоперационном периоде. Таким образом, применение ЦОМ в комплексе нейромониторинга позволило уточнить показания к проведению ИВЛ и позволило корректно прекращать её, что привело к уменьшению длительности церебральной гипоксии. Проводилась коррекция инотропной поддержки по данным ЦОМ в сочетании с другими данными нейромониторинга. Показанием к назначению симпатомиметиков служило устранение первичной гипотензии для стабилизации ЦПД и повышение значений «нормального» АД для улучшения перфузии головного мозга. Проведенное исследование показало, что применение ЦОМ делает использование симпатомиметиков у пациентов с внутричерепными кровоизлияниями безопасным методом экстренного восстановления и поддержания мозгового кровотока, не сопровождающимся нарастанием ВЧД (рис. 10). 100 АД 90 мм рт.ст. 80 АД ср. (мм рт.ст.) дофамин 10 мкг/кг/мин 70 ЦОМ % ЦОМ 60 % 50 ВЧД (мм рт.ст.) ВЧД 40 мм 30 рт.ст. 20 10 11:21 11:38 12:04 12:21 12:38 12:55 13:12 13:29 13:46 14:03 14:20 14:37 14:54 Время Рис. 10. Применение дофамина привело к росту показателей АД ср. и ЦОМ. 25 Таким образом, церебральная оксиметрия в составе системы нейромониринга может использоваться эффективности введения лекарственных как средство препаратов, оценки повышающих артериальное давление и церебральную перфузию для коррекции ишемии мозга. Несмотря на значительную универсальность методики, имеются некоторые ограничения при ее применении в реальной клинической практике. Наличие в зоне проекции датчика декомпрессивной трепанации, послеоперационных швов, а так же подкожных и внутричерепных гематом затрудняли установку самого датчика и интерпретацию данных. Следует отметить большой размер самих датчиков, их одноразовость при значительной цене. При проведении исследований представляли известные трудности периодическая порча датчиков при мониторировании свыше 2-х суток из-за выделяющихся крови, ликвора и пота, а так же необходимость постоянной герметичности в соединении датчика и кожи. Использование церебральной оксиметрии малоинформативно при разрывах артериальных аневризм. При локализации патологии в задней черепной ямке и стволе головного мозга применение метода церебральной оксиметрии так же нецелесообразно. Без всякого сомнения, церебральная оксиметрия нашла себе место в качестве одного из методов мониторинга функций головного мозга. В случае правильной применение таких интерпретации агрессивных причин подъемов ЦОМ и методов интенсивной терапии ВЧД как гипервентиляция и инфузия симпатомиметиков приводило к заметному улучшению состояния больных. Активное использование ЦОМ в составе нейромониторинга позволило существенно повысить уровень реанимационного обеспечения больных с нейрохирургической патологией. Летальность при ЧМТ снизилась за период с 1998 по 2003 год на 8,7% и составила в 2002 году – 26,5%. При геморрагических инсультах и разрывах артериальных аневризм головного мозга летальность снизилась на 6,9% и составила 29,5%. 26 Выводы: 1. Церебральная оксиметрия в составе других методов нейромониторинга может быть использована в качестве средства диагностики методики вторичных повреждений повышается в мозга. остром Информативность периоде внутричерепных кровоизлияний и в ближайшем послеоперационном периоде. 2. Использование церебральной нейромониторинга позволяет оксиметрии в составе выявить соответствие доставки и потребления мозгом кислорода, уточнить тяжесть поражения мозга, и как следствие - исход внутричерепных кровоизлияний. 3. Применение церебральной оксиметрии позволяет диагностировать гипоксию головного мозга, что расширяет показания к применению искусственной вентиляции лёгких, оптимизирует её параметры и длительность. 4. Проведение церебральной нейромониторинга оксиметрии позволяет с использованием обеспечить безопасное использование симпатомиметиков с целью поддержания адекватной перфузии головного мозга. 5. Церебральная оксиметрия позволяет контролировать доставку кислорода к мозгу больных с внутричерепными кровоизлияниями при различных медицинских манипуляциях, обеспечивающих проходимость дыхательных путей, что позволяет уменьшать эпизоды гипоксии мозга. 6. Ограничения в использовании церебральной оксиметрии связаны с видом патологического процесса, так как метод отражает регионарную оксигенацию участка мозга. При локализации патологии в задней черепной ямке и стволе головного мозга применение метода ЦОМ оксиметрии аневризм. нецелесообразно малоинформативно Использование при разрывах церебральной артериальных 27 Рекомендации в практику. Датчик ЦОМ необходимо устанавливать на чистую, обработанную 70-% раствором спирта и сухую кожу лобно-височной области на границе с волосистой частью головы, заранее удалив волосяной покров. Желательно предварительно датчиком ЦОМ лоцировать место с наиболее чётким и устойчивым сигналом, причём рекомендуем осуществлять его предварительную фиксацию с помощью пластыря, не убирая защитную плёнку с рабочей поверхности датчика. В дальнейшем, после удаления защитной плёнки желательно усиливать фиксацию датчика ЦОМ с кожей, используя пластырь и тугую бинтовую повязку. В месте установки датчика не должно быть декомпрессивной трепанации, послеоперационных швов, а так же подкожных и внутричерепных гематом. Желательно каждые 12 часов либо протирать кожу под датчиком, либо производить его замену на том же самом месте. При проведении измерений необходимо исключить яркое освещение, и, тем более, инфракрасное излучение, направленное на голову. Интерпретацию данных необходимо связывать с клинической картиной, показателями гемодинамики (особенно АД), а так же значениями ВЧД. Ценность данных ЦОМ уменьшается при стабилизации состояния больного. Публикации: 1. Принципы инфузионной терапии при острой сосудистой патологии головного мозга. // Интенсивная терапия острых нарушений мозгового кровообращения. Орел, 1997, с.178-182. Совместно с Царенко С.В., Крыловым В.В., Карзиным А.В. 2. Инфузионная терапия при острой патологии головного мозга. // Неврологический журнал. М., 1998, №3, с.28-31. Совместно с Царенко С.В., Крыловым В.В., Тюриным Д.Н., Карзиным А.В., Цымляковым Д.Л. 3. Применение нимодипина для лечения ангиоспазма при разрывах артериальных аневризм головного мозга под контролем церебральной оксиметрии. // Современные проблемы неврологии, нейрохирургии и пограничной психиатрии г.Ставрополь, 1998, с.178180. Совместно с Крыловым В.В., Царенко С.В., Тюриным Д.Н., Карзиным А.В., Цымляковым Д.Л. 28 4. Церебральная оксиметрия как составная часть нейромониторинга у больных с травматическими и нетравматическими внутричерепными кровоизлияниями. // Вестник практической неврологии. М., 1998, №4, с.79-86. Совместно с Царенко С.В., Тюриным Д.Н. 5. Церебральная оксиметрия в параинфракрасном диапазоне. Возможности использования в условиях нейрореанимационного отделения. // Анестезиология и реаниматология, М., 1998, №4, с.4347. Совместно с Царенко С.В., Крыловым В.В., Тюриным Д.Н., Цымляковым Д.Л., Карзиным А.В. 6. Применение церебральной оксиметрии нейрохирургической патологии. // при острой Второй съезд нейрохирургов Российской Федерации. Под ред. Е. Н. Кондакова. СПб, 1998, с.5758. Совместно с Царенко С.В., Тюриным Д.Н., Цымляковым Д.Л. 7. Дегидратация и регидратация в остром периоде ЧМТ. // Шестой Всероссийский съезд анестезиологов и реаниматологов. Тезисы докладов и сообщений. М., 1998, с.250. Совместно с Царенко С.В., Цымляковым Д.Л., Тюриным Д.Н., Карзиным А.В. 8. Инфракрасная интенсивной церебральная терапии оксиметрия (ЦОМ) нейрохирургических в практике больных. “Шестой Всероссийский съезд анестезиологов и реаниматологов. Тезисы докладов и сообщений”// М., 1998, с.249. Совместно с Царенко С.В., Крыловым В.В., Тюриным Д.Н. 9. Применение нимодипина при разрыве внутричерепных аневризм и черепно-мозговой травме. // Шестой Всероссийский съезд анестезиологов и реаниматологов. Тезисы докладов и сообщений. М., 1998, с.242. Совместно с Тюриным Д.Н., Царенко С.В. 10. Коррекция артериальной гипертензии в практике интенсивной терапии больных с черепно-мозговой травмой и сосудистыми заболеваниями головного мозга”. // Вестник интенсивной терапии М., 1999 №2, с.60-64. Совместно с Царенко С.В., Крыловым В.В., Тюриным Д.Н., Цымляковым Д.Л. 11. Клиническое применение церебральной оксиметрии как составной части нейромониторинга у нейрохирургических больных. // Неврологический журнал. М., 1999, №5, с.22-25. Совместно с Крыловым В.В., Царенко С.В., Тюриным Д.Н., Чернобыльским Л.М. 29 12. Применение нимодипина при развитии ишемии головного мозга вследствие аневризматического субарахноидального кровоизлияния. // Вестник практической неврологии М., 1999, №5, с.91-94. Совместно с Крыловым В.В., Царенко С.В., Тюриным Д.Н., 13. Церебральная оксиметрия в раннем послеоперационном периоде у нейрохирургических больных. // Повреждения мозга. СПб, 1999, с.432-435. Совместно с Царенко С.В., Крыловым В.В., Тюриным Д.Н., Чернобыльским Л.М. 14. Fluid management in patients with acute neurosurgical pathology. Anestesia 2000, Vol.1, №1, P.105-106. Lasarev V.V., Tsarenko S.V., Krylov V.V., Tjurin D.N., Tsymljakov D.L. 15. Near-infrared spectroscopy (NIRS) in neurointensive care. Anestesia 2000, Vol.1, №1, P.105-106. Lasarev V.V., Tsarenko S.V., Krylov V.V., Tjurin D.N., Tsymljakov D.L.
