Автореферат и диссертация по медицине (14.00.28) на тему:Диагностика обратимости очаговых ишемических нарушений мозгового кровообращения и пути их коррекции (Экспериментально-клиническое исследование).
Автореферат диссертации по медицине на тему Диагностика обратимости очаговых ишемических нарушений мозгового кровообращения и пути их коррекции (Экспериментально-клиническое исследование).
РГ6 од
' - м I' л п
российская академия медицинских наук
науч но-иссл едовательский ордена трудового красного знамени и ордена дружбы народов институт нейрохирургии имени акад. н. н. бурденко
На правах рукописи УДК: «I V 31—005.4—07—08—031.76
КРИВОШАПКИН Алексей Леонидович
Д14 А Г И О СТ И К А ОБРАТИМОСТИ ОЧАГОВЫХ ИШЕМИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ МОЗГОВОГО
КРОВООБРАЩЕНИЯ И ПУТИ ИХ КОРРЕКЦИИ
(Экспериментально-клиническое исследование).
14.00.28— Нейрохирургия
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
С.
, москва 1993
■7 ч! г , - •
Работа выполнена в Новосибирском научно-исследовательском институте травматологии и ортопедии МЗ РФ
Научный консультант: доктор медицинских наук РАБИНОВИЧ С. С.
Оффициальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор ОГЛЕЗНЕВ К.Я. доктор медицинских наук, профессор САКОВИЧ В.П. доктор медицинских наук, профессор БУРД Г.С.
Ведущее учреждение - Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л.Поленова.
в ... часов на заседании Специализированного совета Д001.26.01 по присуждению ученых степеней доктора и кандидата медицинских наук в Научно-исследовательском ордена Трудового Красного Знамени и ордена Дружбы Народов институте нейрохирургии имени академика H.H. Бурденко РАМН по адресу: 125047. Москва, ул.Фадеева. 5. Справки по телефону: 251-35-42
С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Института нейрохирургии имени академика H.H. Бурденко РАМН (ул. Фадеева.5).
Защита диссертации состоится
Автореферат разослан "..
1993 г.
Ученый секретарь Специализированного совета. Лауреат Государственной премии член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор
Ф. А. СЕРБИНЕНКО
Актуальность темы. Проблема обратимости ишемических очагов при различных видах цереброваскулярной патологии, разработка эффективных методов консервативного и хирургического лечения, направленных на их обратное развитие имеет ключевое значение в неврологии и чейрохирургии. Причины развития очаговой ишемии мозга вследстЕие нарушений мозгового кровообращения разнообразны. Это и .ъ клюзирующие процессы магистральных сосудов, хровоснабжаю1!и: головной мозг (атеросклероз, болезнь "моя-моя" и др.). планируемое или вынужденное пережатие их при хирургическом лечении артериальных аневризм или артерио-венозных мальформаций. Это и тяжелая черепно-мозговая травма с фокальными ишемиями мозга за счет тромбоза церебральных сосудов в области контузионных очагов (В.Н. Корниенко и др., 1987. Hekmatpanah, 1987).
В результате многочисленных клинических наблюдений,детальных нейрофизиологических исследований возникла концепция о существовании популяции гипоксических нейронов (Chater,е.а.,1977), согласно которой эти "нейрофизиологически молчащие клетки" (Frost.1981) могут сохраняться относительно длительный период времени вследствие сниженной перфузии. Продолжительность времени переживания нейронов на критическом уровне кровотока остается до конца невыясненной. Однако считается, что возвращение кровотока к нормальным значениям мохет приводить к восстановлению функции нейронов (Roski.Spetzler е.а.,1978). Эта зона "ленивых нейронов", окружающих очаг инфаркта мозга, получила специальное название - "полутень" или "penumbra" (Astrup е.а..1981). А концепция ее существования послужила мощным стимулом к разработке различных методов хирургического лечения, проведению как можно более ранней интенсивной терапии. Продолжительность терапевтического окна, когда лечебные воздействия по оптимизации кислородного снабжения ишемизированной ткани (Heiss, 1992) наиболее эффективны, остается недостаточно ясной. Многие исследователи считают, что она составляет шесть часов, другие 12, 24 часа, третьи не более 90 минут (Biller. 1992). Однако в значительном числе работ приводятся свидетельства о возможности достижения лечебными воздействиями значительного клинического улучшения (Ж.М.Ермеков, А. Р. Шахнович и др.,1986, Я. А. Купч,1985, Sundt,1976). сокращение зоны ишемического очага
(Mrowka, е.a.,1990), увеличения интенсивности кровотока и потребления кислорода (Samson е.а., 1985) в подострой и хронической стадии заболевания, по прошествии недель, месяцев и даже лет после перенесенного инсульта.
В лечении или предупреждении развития церебральной ишемии при различной патологии (инсульты, артериальные аневризмы, очаги размозжения головного мозга и др.) широкое практическое применение нашли методы реваскуляризации головного мозга за счет экстракраниального артериального русла. К ним относятся операции наложения хирургическим путем экстра-интракраниального анастомоза- ЭИКА (Я.А. Купч .1985.Ю.М. Филатов и др., 1987, Т.П. Тиссен и др., 1990, Yasargil, 1969, Watanabe е.а., 1992, Kawaguchi е.а.,1992). стимуляции новообразования естественных ЭИКА в зонах с нарушенным мозговым кровообращением за счет интракраниальной подсадки сальника (Goldsmith, 1973, Herold е.а.,1987. Molina е.а.,1992, Fermin. е.а.. 1992), дурапексии (Tsubokawa е.а, 1964), миоцеребропексии (Henschen, 1950) или энцефаломиосинангиоза (Ishii е.а.. 1984), энцефалодуроартериосинангиоза (Matsushima е.а., 1985) либо имплантации артерии скальпа после коагуляции ее конца в паренхиму ишемизированного мозга (Khodaddad,1973). Тем не менее до настоящего времени недостаточно полно выяснены пути реваскуляризации очагов повреждения головного мозга, роль предсуществующих и вновь образованных экстра-интракраниальных коллатералей в процессах нормализации кровообращения в зонах очагоз церебральной ишемии. Показания к церебральной
реваскуляризации при ишемии головного мозга остаются крайне противоречивыми (Yasargil е.а.,1977, Suzuki е.а.,1985, EC-IC Bypass Study Group, 1985, Ausman е.a.,1986, Jaksche e.a., 1988, Ausman, e.a.. 1990, Ausman, e.a.. 1992, И.Н. Руднев .1992, Cooperberg e. a., 1993, BarnUt, 1993, Haase. 1993).
Одним из перспективных методов коррекции нарушений мозгового кровотока и метаболизма является использование перфторорганических соединений. В эксперименте на животных показано, что применение кислородпереносящих кровезаменителей при ишемических поражениях головного мозга оказывает значительное корригирующее влияние на процессы, происходящие в области инфаркта, увеличивая р02 в зоне ишемии, сокращая площадь некроза, восстанавливая электрическую активность ишемизированного мозга
(Mizoi ,е.a.,1981. Fazzar,e.a.. 1984. Sutherland, e.a.. 1984. Peerless. 1985, Фулер и др.,1986). Эффективность использования перфторорганических соединений (флюозол ДА) продемонстрирована в клинике у больных с церебро-васкулярными заболеваниями (ОЬа е.а., 1985. Suzuki е.а.. 1985, Chen е.а.,1987, Suzuki, 1987). Однако не исследовано влияние перфторорганических эмульсий (ПФС) на церебральную гемодинамику при ишемии голсглсто мозга, не до конца выяснены механизмы действия этих препаратов.
Все вышеизложенное свидетельствует о том, что дальнейшее изучение патогенеза нарушений мозгового кровообращения при различных патологических процессах, приводящих к развитию церебральной ишемии, особенно с использованием современных высокоинформативных методов Neuroimaging, а также разработка перспективных методов коррекции возникающих изменений мозгового кровотока и метаболизма являются чрезвычайно актуальной задачей нейрохирургии. Цель р а б о т ы: На основе изучения основных закономерностей обратимости ишемических очагов головного мозга разработать оптимальные пути коррекции очаговых нарушений мозгового кровообращения в бассейне сонных артерий.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.
В эксперименте на животных:
1. Изучить пути и закономерности реваскуляризации очагов ишемии головного мозга,
2. Исследовать перспективные методы коррекции нарушений мозгового кровотока и метаболизма
3. Разработать микрохирургический зажим из неферромагнитного материала для клипирования артериальных аневризм, позволяющий проведение MP- томографического обследования больных в послеоперационном периоде.
В клинике:
1. Провести сравнительный анализ данных магнитно-резонансной (НРТ) и рентген-компьютерной (РКТ) томографии у больных с очаговой церебральной ишемией,
2. Изучить динамику прижизненной морфологической картины очагов ишемии головного мозга методами Neuroimaging после хирургической реваскуляризации.
3. Исследовать особенности изменений резерва коллатерального кро-
- 6 -
воснабжения при очаговой церебральной ишемии, 4. Оценить данные транскраниальной УЗДГ в сопоставлении с результатами МРТ и РКТ обследования больных с ишемией головного мозга.
Научная новизна работы.
Использование современных высокоинформативных методов Neuroimaging (РКТ.МРТ, УЗДГ) позволило получить новые данные о патогенезе очаговой церебральной ишемии, исследовать патофизиологические закономерности динамики очагов нарушений мозгового кровообращения, цереброваскулярной реактивности при окклюзирующих процессах магистральных сосудов головного мозга.
Впервые, предложена система количественной оценки компрессионной пробы при проведении УЗДГ, уточняющая резервы коллатерального кровоснабжения и церебро-васкулярной реактивности головного мозга.
Полученные результаты исследования дали возможность оценить вероятность обратного развития ишемических очагов во времени в условиях хирургической коррекции, объективизировать эффективность реваскулярнзации нозга. На основании данных Neuroimaging уточнены показания и противопоказания к хирургической реваскулярнзации.
Впервые, в эксперименте на животных, используя количественные методы регистрации, изучено воздействие отечественных лекарственных препаратов на основе перфторорганических соединений на мозговое кровообращение и его метаболизм. Исследован эффект ПФС- эмульсий на микроциркуляцию. Предложена гипотеза механизма действия ПФС - эмульсий.
Уточнены пути и закономерности реваскулярнзации головного мозга на экспериментальной модели очаговой ишемии. Предложен специальный материал и разработан метод направленной реваскуляриза-цин очагов ишемии головного мозга в эксперименте. Предложен микрохирургический зашм для клипирования артериальных аневризм из немагнитного материала, позволяющей проведение МРТ обследование в послеоперационном периоде.
Теоретическое значение работы.
Комплексная оценка РКТ. МРТ, УЗДГ, ангиографических и клинических данных позволяет диагностировать степень ишемических поражений мозговой ткани и определить возможность обратимости очаго-
вых нарушений мозгового кровообращения. Проведенное исследование показало принципиальную вероятность обратного развития зоны ишемии мозга, окружающую область инфаркта при терапевтическом или хирургическом воздействии, направленном ча нормализацию кровотока и кислородного обмена. Процесс развит! *.г необратимых ишемических изменений в зонах сниженной перфузии растянут во времени. Степень восстановления утраченных функций orрм ¡ляется как глубиной и массивностью первичного разрушения мозговог ткани, так и длительностью существования последующих генодинамических и метаболических изменений в зоне, окружающей очаг поражения.
Выяснено, что как предсуществующие, так и вновь образованные ЭИКА, играют чрезвычайно важную роль в механизмах компенсации нарушений церебрального кровотока при очаговых ишемических поражениях головного мозга вследствие окклюзии сосудов, кровоснабжающих мозг. В этой связи тяжелую черепно-мозговую травму с образованием очагов ушиба-размозжения по патогенетическим механизмам последующих событий следует рассматривать как вариант очаговой церебральной ишемии, что определяет соответствующую тактику консервативного и хирургического лечения.
Практическое значение работы.
Показана диагностическая значимость комплексной оценки неинвазивных методов Neuroimaging (РКТ.МРТ, УЗДГ) для определения обратимости ишемических очагов головного мозга.
Уточнены показания и противопоказания для хирургической реваскуляризации очагов церебральной ишемии на основе сравнения результатов РКТ, МРТ и УЗДГ обследования.
Предложен материал и метод хирургической реваскуляризации головного мозга.
Разработан микрохирургический зажим из нитинола - слабого па- ' рамагнетика, обладающего свойствами сверхэластичности и памяти формы. Это позволяет успешно клипировать артериальные аневризмы с широкими и истонченными шейками, а также проведение послеоперационного МРТ контроля для определения у ряда больных полноты выключения аневризмы и состояния мозговой ткани.
Показано терапевтическое действие отечественных лекарственных препаратов на основе перфторорганических соединений на экспериментальной модели очагового поражения головного мозга.
Разработан способ интракаротидного введения препарата на основе ПФС эмульсии с целью коррекции кислородного обмена при очаговой церебральной ишемии.
Внедрение в практику.
Полученные при выполнении настоящей работы результаты внедрены в практику нейрохирургической клиники Новосибирского НИИТО, Новосибирского областного диагностического центра и Международного томографического центра, используются в педагогической работе на занятиях с ординаторами.
Исследования влияния ПФС-эмульсий на мозговое кровообращение и метаболизм, их микроциркуляторные эффекты послужили материалом для представления предложений в Фармакологический Комитет СССР (1989) совместно с головным учреждением, разрабатывающим эту проблему- ВНИИ технологии кровезаменителей и гормональных препаратов.
Подготовлены методические рекомендации для практического здравоохранения "Диагностика очаговых ишемических поражений больших полушарий головного мозга" и "Тактика консервативного и хирургического лечения в подострой и хронической стадиях очаговых ишемических поражений больших полушарий головного мозга."
Апробация работы. Результаты проведенных
исследований доложены и обсуждены на Семинаре лаборатории микроциркуляции Института Физиологии и межинститутской радиоизотопной лаборатории СО АНН СССР, Новосибирск,1986, Итоговой научной конференции, посвященной 70-летию Великой Октябрьской Социалистической революции, Новосибирск, 1987. IV Всесоюзном съезде нейрохирургов, Ленинград, 1988. Первой Всесоюзной конферениь "Эффекты памяти формы и сверхэластичности и их применение. I. медицине", Томск, 1989, IV Всесоюзном симпозиуме по I. шьютерной томографии. Ташкент. 1989. Всесоюзной конференции "Применение перфторорганических соединений в медицине", Новосибирск, 1989, Совещании нейрохирургов Западной Сибири "Сосудистые заболевания головного мозга", Томск. 1989, Всесоюзной конференции "Актуальные вопросы разработки и применения эмульсий перфторуглеродов", Пущино, 1990, Всесоюзном симпозиуме "Механизмы адаптационного процесса в остром периоде
черепно-мозговой травмы", Новосибирск, 1990, Республиканской научно-практической конференции "Современные методы диагностики и лечения", Казань, 1991, Международной конференции по инсульту, Женева, 1991, XXII Семинаре для невропатологов города и области "Актуальные вопросы сосудистых заболев? той головного мозга", Новосибирск, 1991, Учредительной кон? :[ енции по организации межгосударственной научно-исследователи, л fi лаборатории по проблемам применения перфторорганич'ески:: соединений в медицине и биологии, Пущино. 1992, Втором Всемирном Конгрессе по инсульту. Вашингтон. 1992, Международном Конгрессе "Достижения в реваскуляризации головного мозга", Эйлат (Израиль), 1993, Научная конференция "Официальное открытие Международного Томографического Центра", Новосибирск,1993.
Диссертация апробирована на заседании проблемной комиссии "Нейрохирургическая патология сосудов головного мозга" НИИ нейрохирургии им. акад. H.H. Бурденко РАМН, 1993.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 научных работ, представлены на рецензию 2 методических рекомендаций. Подано 7 заявок на изобретения, получены приоритетные справки. На 3 из них имеются решения о выдаче патентов.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав ( обзор литературы, результаты собственных исследований и их обсуждение). заключения, выводов, указателя литературы.приложения. Диссертация изложена на 240 страницах машинописного текста,включает 79 рисунков,12 таблиц.В списке литературы 81 источников отечественных и 324 зарубежных авторов.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛА И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Работа носит экспериментально-клинический характер. В клинической части работы представлены результаты обследования 146 больных с поражением сосудистой системы головного мозга. с очаговой церебральной ишемией (88 больных имели атеросклероти-ческие поражения,И пациентов- эмболии сосудов головного мозга 34 - артериальные аневризмы, 13- последствия тяжелой черепно-мозговой травмы). 84 больных были подвергнуты хирургическому лечению. Им проведено 98 операций. Выполнена 53 операция
наложения экстра-интракраниального микроанастомоза (ЭИКА). В шести случаях реваскуляризация головного мозга осуществлена путем трансплантации большого сальника в зону очага ишемии мозга. Техника реваскуляризации ишемических очагов головного мозга заключалась в создании ЭИКА "конец в бок" между теменной или лобной ветвью поверхностной височной артерии и ангулярной или задней височной артерией из системы СМА на пораженной стороне. В послеоперационном периоде функция ЭИКА определялась с помощью транскраниальной УЗДГ и церебральной ангиографии. Проходимость хирургического анастомоза установлена в 91% случаев. Использовались также методика микрохирургической трансплантации сальника интракраниально в зону ишемии (Miyamoto, е.а.,1986. Karasawa е.а.,1980, Miyamoto,е.а., 1990) и пересадка сальника на сосудистой ножке (Goldsmith, е.а., 1979). Проведено 14 операций на экстракраниальных отделах сонных артерий. Хирургическое вмешательство на экстракраниальных отделах сонных артерий проводили под интраоперационым допплеросонографическим контролем на аппарате Transpect TCD, используя специальный шлем фирмы Medasonics. При проведении операций по поводу аневризм головного мозга использованы, как стандартные, так и разработанные нами неферромагаитныг клипсы, что позволило осуществить МРТ контроль в послеоперационном периоде. У пяти больных треппинг аневризмы или клипирОвание ее шейки с сужением несущего сосуда дополнялись операцией наложения ЭК1СА.
Для выявления и изучения очагов церебральной ишемии до и после операции осуществлялось комплексное обследование больных с применением современные методы Ueuroimaging. Рентгеновская компьютерная томография проводилась на аппарате Tomoscan CX/S (Philips,Holland). Для усиления изображения в показанных случаях использовали внутривенное введение верографина 1мл/кг. МРТ обследование проведены на аппарате "Tomikon ВМТ 1100" (Bruker inc., Germany) с напряженностью магнитного поля 0,28 Т1. Для определения величины и распространенности ишемических очагов с помощью специальных программ томографа вычисляли их суммарную площадь (S) на одном из аксиальных срезов. где она была максимальной. Объем (V) очагов определяли по формуле для вычисления объема эллипсоида(Ericcon е.а.,1981).
Группа Сольных из 47 человек, страдающих церебральной ишемией.
атеросклеротического генеза обследована методом УЗДГ с анализом паттернов восстановления кровотока после дозированной компрессии общей сонной артерии(ОСА). В качестве контроля обследована также группа здоровых людей числом 28 человек. Для изучения церебральной гемодинамики применялся прибор Transpect TCD (Medasonics, USA). С помощью экстракраниальной УЗДГ прсводилось комплексное исследование всех четырех магистральных артерий (сонных и позвоночных). Транскраниальное ультразвуковое сканирование мозговых артерий (передчих. средних и задних) осуществлялось по методике идентификации, предложенной Aasliu (1986) через три основных краниальных "окна": темпоральное, орбитальное, большое затылочное отверстие. Анализ паттернов восстановления кровотока после дозированной компрессии ОСА проводили по разработанной нами методике. Компрессию ОСА осуществляли в течение 3 сек с последующей количественной оценкой параметров восстановления кровотока в СМА на глубине 50 мм после высвобождения общей сонной артерии. Определяли степень снижения кровотока на компрессию ОСА, время восстановления кровотока до исходной величины,отношение величины пиковой ЛСК сразу после прекращения компрессии ОСА к исходной систолической скорости кровотока и суммарное изменение скорости кровотока за время восстановления. Для уточнения состояния сонных артерий на шее. характеристики атеросклеротической бляшки при ее наличии использовали дуплексное обследование на аппарате Acusón -128 (USA). В целях исследования сосудистого русла в скомпрометированных бассейнах выполнялась серийная церебральная ангиография на сериографе Tur 1500 D.I.
Экспериментальная часть выполнена на 121 животном. Экспериментальное исследование значения ЭИКА в норме и при очаговой церебральной ишемии проведено на 43 взрослых беспородных собаках. Функциональная активность ЭИКА изучена в 3 группах животных: 1-я - 13 собак без воздействия на ткань мозга и магистральные сосуды головы; 2-я - 6 животных непосредственно после клипирования ВСА; 3-я - 9 собак в среднем через 4 месяца после нанесения повреждения мозга специальным устройством в лобной области слева в зоне дефекта черепа с последующей операцией миоцеребропексии. Использован методом распределения радиоактивных микросфер, меченных 1131 и Сг51. которые вводились в наружную сонную артерию. Измерение активностей проведено на
автоматическом гамма-счетчике "Ria- Gamma" (LKB, Wallach Процент переброса крови из НСА в систему, кровоснабжащую мозг, определяли как отношение активности радионуклида, попавшего в головной мозг, к активности микросфер, введенных в НСА. Собакам с локальным разрушением мозга имплантировали долгосрочные платиновые полярографические электрода в височные доли мозга и височные мышцы с двух сторон. Регистрацию локального кровотока в интра- и экстракраниальной системах осуществляли методом клиренса с ингаляцией водорода на полярографической установке для многоканальной записи лМКТ и р02. В целях визуализации ЭИКА проводили наливку сосудов головы тушью с желатиной, ядерной фотоэмульсией и галлием с последующей микропрепаровкой.
Образование коллатеральных путей кровоснабжения мозга из системы НСА через пористые мембраны исследовано у 15 собак. Животным после нанесения стандартного повреждения мозга между, височной мышцей и мозгом помещали пластины из пористого нитинола. Исследование вновь образованных анастомозов проводили через 1,5, 6, 9 месяцев после операции. Для визуализации вновь образованных ЭИКА через поры металла прижизненно проводилось введение флуоресцеина натрия в ВСА (предварительно лигировали ствол и ветви НСА) и фотосъемка имплантата из нитинола с УФ-возбуждением свечения флуоресцеина.
Пролиферация коллатеральных путей кровоснабжения через композитный материал исследована на 28 крысах гистологическими методами после окрашивания гематоксилином и эозином. Композитный материал изготавливался путем пропитывания под давлением коллагеновой губки биологически совместимым полимером. Стерильные диски из композитного материала имплантировали животным между височной мышцей и мозгом (после создания дефекта черепа и очаговой травмы мозга), в подкожножировую клетчатку и мышцу бедра. Имплантаты извлекали на 2-ой неделе, через 1. 2, 3, 4, 6, 9 и 12 месяцев после вживления.
Изучение влияния ПФС-эмульсий при интракаротидном введении на кровоток головного мозга проведено на 15- и собаках методом водородного клиренса с имплантацией полярографических электродов в мозг животным.
В целях изучения влияния ПФС-эмульсий на микроциркуляторное русло применен двущелевой фотометрический метод на
модернизированной установке для микроциркуляторных исследований Института Физиологии СО РАМН. С помощью этого метода измеряли скорость эритроцитов и клеточный поток в микрососудах, на основании чего вычисляли динамический гематокрит, рассчитывали плотности функционирующих капилляров на 1 мм2. В качестве интегральной оценки капиллярной лерфузии использовали капиллярный поток. Предполагая сходство гемореологического поведения смеси крови и ПФС-эмульсии и микрососудах мозга и скелетной мышцы, эксперимент проведен на капиллярной сети т. cremaster 26-и половозрелых самцов крыс Wistar, доступной для витального видиомикроскопического изучения.
Статистическая обработка данных заключалась в вычислении средних, их ошибок и критерия Стьюдента, а также в проведении корреляционного анализа по стандартным процедурам расчета.
МЕТОДЫ NEUROIMAGING В ДИАГНОСТИКЕ ОБРАТИМОСТИ ИШЕМИЧЕСКИХ ОЧАГОВ.
- Сравнение МРТ и РКТ данных представляет значительный научный интерес в связи с тем, что физический принцип получения изображения в этих двух методах Neurolmaging совершенно различен. Проведенные нами исследования показали большую информативность МРТ по сравнению с РКТ при церебральной ишемии.Высокие разрешающие возможности метода МРТ, основанные на спецификации патологического очага по протонной плотности, Tl. Т2 взвешенным и др.. позволяют идентифицировать очаги ишемии, которые не визуализируются на РКТ. Этой же цели служат и другие преимущества МРТ перед РКТ, а именно возможность получения изображения под любым углом, включая фронтальный и сагиттальный срезы без изменения положения больного, отсутствие артефактов изображения вблизи костных структур. Полученные данные свидетельствуют, что только МРТ делает возможным проследить развитие небольших очагов, ишемии(менее 1 см2) во времени.
В дооперационном периоде степень выраженности неврологического дефицита у больных зависела не столько от величины ишемического очага сколько от его локализации, определяемого методами Heuroimaging. При относительно небольших очагах она коррелировала со степенью поражения функционально значимых зон мозга (внутренняя капсула, речевые зоны левого полушария и др.). В этой связи следует отметить, что несмотря на
то. что в группе больных с грубыми неврологическими выпадениями средние значения V и S ишемических очагов были соответственно в 2 и 1,5 раза больше, чем в группе с умеренными выпадениями, различие между ними оказалось статистически недостоверным.
В работе впервые прослежена динамика MP- томографической картины после реваскуляризации головного мозга различными методами (наложение ЭИКА, микрохирургическая трансплантация сальника в зону ишемии). Уже в течение 1,5 месяцев с момента операции создания микрохирургического анастомоза ишемические очаги в зоне реваскуляризации подвергались существенным изменениям.У больных с отчетливым положительным клиническим эффектом операции,которым проводилась МРТ в указанные сроки V зон ишемии регрессировала на 52,5 + 23,5%. Помимо сокращения площади и объема ишемических очагов на стороне наложения ЭИКА, также установлено снижение величины Т2 взвешенной(средние значения этого показателя уменьшались с 459 до 372 мсек). 'что принципиально отличалось от естественной динамики очаговой ишемии во времени. При повторных MP - томографических исследованиях больных с ишемическими инсультами без хирургического лечения выявляется постепенное нарастание пролонгирования Т1 и Т2 в течение года после инсульта, что позволяет при множественных очагах в ряде случаев говорить о последовательности их появления.
■Клинические наблюдения за больными с множественными двусторонними очагами ишемии в каротидных бассейнах показали, что хирургические ЭИКА способствуют обратному развитию ишемии преимущественно в очаге на стороне наложения анастомоза. Очаги ишемии в противоположном полушарии при контрольном МРТ исследовании остаются неизменными по площади или увеличиваются в размерах с течением времени после хирургического вмешательства. Таким образом,регресс патологических изменений в очаге ишемии головного мозга очевидно в значительной степени зависит от интенсивности кровотока, создаваемой ЭИКА.
У больных с ишемическими инсультами в подострой и хронической стадии на МРТ область инфаркта, как правило, было окружена по периферии зоной слабого пролонгирования времени релаксации.Эта зона не визуализировалась на РКТ, поэтому площадь очага ишемии по данным МРТ как правило превышала таковую, определяемую с помощью РКТ. Показано, что разность площадей зоны ишемии, определяемой
HPT и PKT. является величиной непостоянной и зависит от времени, прошедшего с момента развития инсульта до обследования. В группе больных, обследованных до 6 месяцев после развития инсульта средняя S МРТ на 60 + 8% превышала среднюю S PKT. После 6 месяцев этот показатель был в 3.5 раза меньше. Анализ динамики МРТ площадей очагов ишемии после реваскуляризации мозга продемонстрировал четкую связь клиническо:; эффективности операции с процентом, на который снизилась площадь ишемического поражения. У больных с эффективной операцией этот показатель составил 59 + 17%, при неэффективной реваскуляризации - только 7 + 7% (р <0,03). В работе показано, что операция наложения ЭИКА была эффективной у больных при разности площадей МРТ - РКТ более 30%. Вероятно, указанная зона в определенной мере соответствует функциональному понятию - "ишемическая пенамбра" (Astrup е. а.,1981). Таким образом исследования показали, что для регресса ишемического очага необходимо сочетание по крайней мере двух факторов: возможность обратимости изменений мозга в зоне инфаркта и создание определенных гемодинамических условий после операции в очаге ишемии. Учитывая вышеизложенное,реваскуляризация мозга у больных с хроническим церебральными инфарктами после 6 месяцев, при длительных временах релаксации по МРТ, значительным снижением плотности по РКТ и небольшой величиной разности площадей ишемического инфаркта, определяемой по МРТ и РКТ (менее 30%) является противопоказанной. Операция наложения ЭИКА позволяет невколько сократить зону ишемии у подобного рода больных в отдельных случаях, однако эффект хирургического воздействия либо незначителен, либо чаще вообще отсутствует. Полученные в работе данные продемонстрировали, что операция наложения ЭИКА оказывает существенное воздействие на динамику развития ишемических очагов,создает условия, способствующие их регрессу. Вместе с тем при быстром прогрессировании атеросклероза операция не гарантирует от возможности повторных ишемических атак даже при хорошо функционирующем ЭИКА, хотя и повышает резервы коллатерального кровоснабжения мозга.
Методы Neurolmaging чрезвычайно важны в диагностике артериальных аневризм. Они позволяют как непосредственно визуализировать аневризматические расширения интракраниальных сосудов мозга, так и диагностировать различные осложнения:
субарахноидальное и внутримозговос кровоизлияние. вследствие разрыва аневризмы, отек и инфаркт мозга, развившиеся в результате сосудистого спазма. В работе изучены очаговые ишемические изменения мозга, возникающие у больных с артериальными мешотчатыми аневризмами переднего полукольца Виллизиева круга до операции и после интракраниальных вмешательств. Результаты исследования с использованием РКТ и МРТ у больных с артериальными аневризмами свидетельствуют о том, что эти методы является чрезвычайно полезным для диагностики не только самих аневризм, но и сопутствующей ишемии головного мозга. При обследовании методами Neuroimaging в 40% случаев в бассейне расположения артериальной аневризмы выявлены зоны ишемического поражения. Возможность мультипланарного исследования с помощью МРТ существенно увеличивает диагностические возможности метода по сравнению с РКТ. Более того физические принципы, положенные в основу получения изображения на МРТ, позволяют визуализировать аневризмы без использования каких-либо контрастных веществ. Однако, несмотря на описанные преимущества МРТ не способна с высокой степенью надежности, также как и РКТ, обнаружить аневризмы небольших размеров (менее 1 см в диаметре), особенно если они полностью не попадают в срез исследования.
Современные методы Neuroimaging раскрыли новые возможности послеоперационного обследования больных, подвергнутых
хирургическому лечению по поводу церебральных аневризм. РКТ является ценным методом оценки послеоперационного состояния аневризм как при проксимальном лигировании несущего сосуда в случае гигантских аневризм, так и интракраниальных вмешательств. Однако при использовании постоянных металлических клипс оценка послеоперационной РКТ становится затруднительной из-за возникающих от них многочисленных артефактов. Идеальным методом послеоперационного контроля, как полноты клипирования аневризмы, так и состояния мозга в области хирургического вмешательства, в частности, диагностики возможных ишемических осложнений должна стать МРТ. К сожалению использование этого метода противопоказано, если выключение аневризмы произведено наиболее широко используемыми стальными пружинными клипсами. С целью возможности использования МРТ контроля у больных, подвергнутых операции интракраниального клипирования артериальных аневризм
нами предложен специальный микрохирургический зажим из слабого парамагнетика - нитинола. Экспериментальные и клинические испытания показали, что предложенный инструмент является эффективным устройством для выключения из кровообращения аневризм с истонченной и широкой шейкой за счет свойств металла (суперэластичность и память формы). Микрохирургический зажим из нитинола не создает грубых артефактов на МРТ и на Т2-взвешенных изображениях представляется в виде узкой полоски, что не искажает изображение. Опыт использования МРТ у больных после операции выключения артериальных аневризм немагнитной клипсой свидетельствует, что этот метод чрезвычайно информативен для определения и анализа тромбирования в просвете клипированной аневризмы. наличие сопутствующих ишемических изменений, неразличимых на PKT. Мы полагаем, что МРТ способна заменить инвазивный метод диагностики- послеоперационную ангиографию у ряда больных, прооперированных с использованием неферромагнитной клипсы. С помощью МРТ возможна ранняя диагностика ишемических • послеоперационных осложнений. что чрезвычайно важно для своевременной коррекции проводимой терапии.
Одной из сложных проблем хирургии ишемического инсульта является проведение правильного отбора больных на операцию реваскуляризации мозга, выявления группы больных с гемодинамическими расстройствами. Именно в этой группе больных можно добиться обратного развития ишемических очагов с помощью хирургии. При изучении мозгового кровообращения у здоровых людей и больных с очаговой ишемией головного мозга обращалось внимание на состояние естественных коллатеральных путей кровоснабжения мозга и прежде всего функционирование передней соединительной (ПСА) и глазничной артерии (ГА). Для диагностики резервов коллатерального кровоснабжения головного мозга использован компрессионный дозированный тест. Во время проведения компрессионно-оюслюзионной пробы поочередно с двух сторон установлено, что только у 64!? здоровых волонтеров определялось хорошее функционирование ПСА со свободным перетоком в обе стороны. В 36% обнаружено либо отсутствие функции ПСА (12%). либо затруднение перетока по этой коллатерали в ту или иную сторону (24%).Здесь следует заметить, что отсутствие перетока по
Таблица 1.
Результаты измерений линейной скорости кровотока в среднемозговых артериях с двух сторон у здоровых людей во время проведения компрессионно-окклюзионной пробы по данным транскраниальной УЗДГ.
1- |Вари- |анты ■ 1 Стадии I пробы | 1 1 Параметры 1 Правая СМА | 1 Левая СМА |
1 11 1 1 Возраст 37,8 + 1.8 I 37,8 + 1,8 I
12 13 14 1 | 1 До компрессии! 1 1 ЛСКЛ сист. ЛСК~ сред. ЛСКЛ диаст. (см/сек) 82,2 = 3,8 I 55,5 + 2,7 I 38,9 +2.0 I 85,6 + 4,3 | 58,1 + 3,4 | 41.4 + 2.3 I
1 15 16 17 1 | 1 1 До компрессии| 1 1 ■ ЛСК* сист. ЛСК* сред. ЛСК* диаст. (см/сек) 87.0 + 4.1 I 58,4 + 2.9 | 40,4 + 2,0 I 90.8 + 4,7| 61,6 + 3,7| 43,4 + 2,5|
1 18 1 ■ 1 Во время I компрессии I 1 Редукция ЛОГсист. (35) 46 + 3 | 54+2 I
1 19 110 111 1 | 1 После | компрессии | 1 1 ЛСК~сист. ЛСК-сред. ЛСК-диаст. (см/сек) 93.0 + 3,8 I 64.3 + 3.0 I 43.9 + 2.0 I 97.7 +4.4| 67.8 +3.5| 47.6 +2,6|
112 ИЗ 114 1 | 1 После | компрессии | 1 1 | ЛСК# сист. лет сред. ЛСК# диаст. (см/сек) 100,6 + 3.8 | 67.5 + 3,4 | 46,3 + 2,0 I 108.9 +4,8| 70,6 +3,6| 50,0 +2,51
115 1 1 1.. 1 1 I 1 Время восстал. ЛСК~ (сек) 4,06 + 0,31| | 4,19 +0,33| 1
Пояснение: ЛСК~- усредненная линейная скорость кровотока по 5 репрезентативным комплексам до компрессии, ЛСК* -максимальная линейная скорость до компрессии. ЛСК~ - усредненные значения линенйной скорости кровотока до восстановления исходного ^уровня, ЛСК# - пиковые значения линейной скорости кровотока сразу после прекращения компрессии ОСА.
ПСА, определяемое методом УЗДГ не является абсолютно достоверным показателем разомкнутости Виллизиева круга, так как сам метод имеет ограничение точности регистрации ЛСК (6 см/сек). Тем не менее полученные данные хорошо согласуются с результатами прямых анатомических исследований артерий основания мозга, в которых показано, что ПСА в 35% случаев атипично сформирована, наблюдается ее гипоплазия или удвоение, плексиформное строение (Беленькая P.M., 1979), значительное различие прекоммуникационных ветвей обеих ПМА (Гладилин Ю.А. и др.,1992). В таблице 1. представлены данные измерения ЛСК в СМА-с двух сторон у здоровых людей до и после дозированной компрессии ОСА. Линейные скорости кровотока до компрессии, редукция кровотока, пиковые ЛСК сразу после освобождения ОСА. а также время восстановления кровотока до исходного уровня и величина избыточного кровотока после окклюзии сосуда оказались несколько выше слева по сравнению с правой стороной. Однако отличия недостоверны. Асимметрия кровотока в СМА слева и справа в целом по группе составила 6,1 +4.1%.
Сравнительный анализ клинического, ультразвукового, ангиографического и томографического обследования больных с очаговыми нарушениями мозгового кровообращения выявил различные варианты изменений мозгового кровотока в бассейне СМА и ряд особенностей перестройки коллатеральных путей кровоснабжения мозга. Только в группе больных с тромбозами магистральных сосудов (ВСА, СМА) определялась достоверная асимметрия мозгового кровотока (р < 0.05), регистрируемая в СМА, которая превышала 25% на стороне поражения. Однако указанная асимметрия не являлась абсолютно достоверным диагностическим признаком наличия окклюзирующего процесса либо его локализации. Неблагоприятная роль для коллатерального кровообращения разомкнутого варианта переднего соединения Виллизиева круга и некоторых других видов атипичного строения ПСА у больных, перенесших ишемический инсульт, описана в литературе (Шмидт Е.В.. 1967, Беленькая P.M., 1979, Walcker, 1924, Riggs е.а., 1963). Нарушения функции ПСА (разобщение переднего отдела Виллизиева круга. затруднение перетока) среди больных с очаговыми ишемическими поражениями головного мозга в нашем ««....."¿"'""ии встретились в 27% случаев, что существенно не отличается от этого показателя в группе здоровых волонтеров. Ретроградный кровоток по глазничному
анастомозу обнаружен только у больных, перенесших ишемический инсульт. Этот феномен был выявлен в 17% среди пациентов с окклюзией магистральных сосудов. При анализе паттернов восстановления кровотока после дозированной компрессии ОСА у больных с очаговыми нарушениями мозгового кровообращения было установлено, что изменения параметров этой пробы определяется не только и не столько степенью поражения магистральных сосудов головного мозга, а в большей степени состоянием церебро-васкулярной реактивности, резервами коллатерального кровоснабжения и изменениями мозговой ткани в бассейне патологически измененной артерии. Компрессионная дозированная проба использована нами при проведении допплеросонографического обследования у больных с различными формами инсульта. Показано, что анализ паттернов восстановления кровотока позволяет выявить гемодинамический фактор, 1;ак причину развития и поддержания очаговой ишемии мозга, количественно оценить гемодинамические эффекты операции хирургического наложения ЭИКА. У больных с гемодинамическим инсультом установлено, что на стороне контралатеральной ишемическому очагу допплеросонограмма на компрессию ипсилатеральной ОСА изменялась таким образом, что время восстановления кровотока до исходного уровня было значительно продолжительнее (р < 0,001) чем в группах контроля и эмболического инсульта. Степень снижения ЛСК на компрессию ОСА была также достоверно более выраженной. Отмечены также достоверно (р< 0,05) более высокая систолическая скорость, отнесенная к исходной, до компрессии ЛСК, сразу же после прекращения окклюзии ОСА (индекс первого пика) и значительный избыточный кровоток, возникающий на компрессию ОСА (табл.2).
ПУТИ КОРРЕКЦИИ ОЧАГОВЫХ ИШЕМИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ МОЗГОВОГО
КРОВООБРАЩЕНИЯ.
Анализ результатов прямой реваскуляризации мозга,то есть наложения хирургического ЭИКА показал, что эта операция способна изменить естественный ход развития очага ишемии головного мозга и существенно повысить качество жизни больных за счет регресса зоны ишемии и восстановления утраченных функций при проведении хирургического лечения в показанных случаях. Клинически операция оказалась эффективной у 61% больных. Положительная динамика
Таблица 2.
Параметры компрессионного дозированного теста на "незаинтересованной" стороне в норме и у больных с очагами церебральной ишемии
IПараметры 1 Норма Эмболич. 1 |Гемодин. 1 Гемодин. |
|компр. теста инсульт 1инсульт 1 (тромб.) |
1 1 инсульт |
I Возраст 38 + 2 42+ 4 1 |47 + 3 1 46 + 4 |
I Снижение 50 +2 58 + 4* 1 1 |78 + 4*** 1 87 + 3 |
Iкровотока 11ш ### 1 1 1
|на комп.(%) 24-67 38-71 1 157-100 1 72-100 |
I Время 4.1+0,2 5,3+0,6* 1 118.6+1,3** 1 21+1.6*** |
I восстал. Пт ### I 1 1
|кровот.(сек) 1-7 3-8 1 111-28 1 16-28 I
IИндекс 1,27+0,03 1,29+0.04 1 11.41+0,06* 1 1,4+0,03** |
I первого Пт # 1 1 |
1пика 1,09-1,45 1,17-1.46 11,17-1.76 1,17-1.62 |
1 Избыточный 51+4 76+13 1 1276+25*** 1 308+33*** 1
I кровоток(см) Пт ### 1 1 |
1_ . , .. 6-151 15-126 1121-414 1 1 168-414 | ___1
Примечание : * Р < 0,1, ** Р < 0,05, *** Р < 0.01 (Уровень значимости отличия от значений в группе контроля). # Р < 0,1, ## Р < 0.05. ### Р < 0,01 (Уровень значимости отличия от значений в группе гемодинамического инсульта).
неврологического статуса в послеоперационном периоде достигнута в 81% случаев. Следует отметить снижение эффективности операции в зависимости от степени выраженности неврологического дефицита: 89%, 86% и 35% в соответствующих группах с легкими, умеренными и грубыми выпадениями. Полученные данные соответствуют результатам отечественных и зарубежных авторов (Купч Я.А.,1985, Добжанский Н.В. ,1988, Engel е.а.,1983).
Анализ нашего материала показал, что эффективной операция была у больных, подвергнутых реваскуляризации мозга до 6 месяцев после развития инсульта. В группе больных, прооперированных после этого срока удалось достичь незначительного улучшения состояния у 50% пациентов. Показатель эффективности операции убывает по мере увеличения срока заболевания: у больных, прооперированных до 30-и дней операция эффективна в 87%, до 3-х месяцев - в 65%, до 6-и месяцев - в 57%. Наблюдение за больными после операции свыше одного года показало, что достигнутый эффект операции может заметно уменьшаться с течением времени.Так у трех больных через Юмес.- 2года наступило нарастание очаговой симптоматики по сравнению с ранним послеоперационным периодом, несмотря на хорошую функцию ЭИКА у двух из них. Вероятно с течением времени у этих больных вследствие генерализованного прогрессирования атеросклеротических изменений и. в частности, в магистральных сосудах головного мозга, вклад ЭИКА оказался недостаточным. 0 возможности непродолжительного улучшения неврологического статуса в результате усиления перфузии мозга с помощью ЭИКА у ряда больных сообщалось ранее (Piero е.а., 1982).
Таким образом, операция реваскуляризации головного мозга путем наложения ЭИКА является эффективным методом, способным изменить естественный ход развития церебрального ишемического инсульта и существенно повысить качество жизни у значительного числа больных. Послеоперационное улучшение зависит как от срока вмешательства, так и от глубины первичного поражения. Эффект операции реваскуляризации мозга у больных с атеросклеротическим поражением магистральных сосудов головного мозга (системным прогрессирующим заболеванием) зависит от времени оценки состояния, прошедшего с момента операции, так как у ряда больных наблюдается лишь временное (в течение года) улучшение
состояния.
В работе показано, что наложение ЭИКА непосредственно после окклюзии или сужения магистрального сосуда является эффективным средством предупреждения очаговых ишемических изменений головного мозга у больных, подвергнутых интракраниальному вмешательству выключения артериальных аневризм, что вполне согласуется с данными других авторов(Филатов Ю.М. и др.,1987, Сакович В. П. и др., 1987, Sakaguchi, 1989).
Опыт клинического применения операций непрямой реваскуляризации мозга методом интракраниальнон трансплантации сальника свидетельствует об оптимальности использования микрохирургической техники ( пересадка участка сальника с формированием анастомозов между его сосудами и поверхностно -височной артерией и веной кожного лоскута), что позволяет добиться регресса неврологической симптоматики и уменьшения площади ишемических поражений мозга по данным РКТ и МРТ.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ РОЛИ ЭИКА ПРИ ОЧАГОВОЙ ИШЕМИИ И ВОЗМОЖНОСТИ РЕВАСКУЛЯРИЗАЦИИ МОЗГА ЧЕРЕЗ ПОРИСТЫЕ МЕМБРАНЫ.
Исследование,проведенное методом радиоактивных микросфер, вводимых в НСА .показало, что в первой группе животных (интактный мозг) переток крови из системы НСА в мозг составил 6,9 + 3,4% объема, протекающей по ней крови. У собак сторой группы сразу после клипирования ВСА переброс крови из НСА в мозг значительно возрастал (р < 0,03) и составлял 40,1 + 7,9%. В третьей группе (локальное повреждение головного мозга) псроток крови из НСА оказался равным 30,2 + 9,8%. Это статистически достоверно отличалось от значений перетока крови в первой группе (р < 0,05). Возрастание переброса крови в мозг из НСА в значительной мере обеспечивалось вновь образованными сосудами диаметром 50-150 мкм, связывавших височную мышцу с мозгом, что установлено при микропрепаровке зоны миоцеребропексии, а также данными полярографических и радиоизотопных исследований.
Таким образом. ЭИКА принимают самое непосредственное участие в процессах коррекции нарушений церебрального кровообращения при очаговой ишемии головного мозга. Показана общность механизмов компенсации нарушений мозгового кровообращения за счет
экстракраниальной артериальной сети при церебральной ишемии как сосудисто-окклюзионного, так и травматического генеза.
У животных. с имплантированной пластиной из пористого нитинола между травмированным мозгом и височной мышцей, флуоресцентная ангиография, выполненная через ВСА с предварительным лигированием ствола и ветвей НСА. установила интенсивный выход красителя через новообразованные сосуды в порах имплантата. связывавших мозг сетью экстрацеребрального кровообращения.Вновь сформированные сосудистые связи хорошо функционировали, как в раннем(1.5 месяца), так и в более отдаленном периоде (9 месяцев) после имплантации материала из пористого нитинола.
В следующем эксперименте гистологическое изучение аутопсийного материала от крыс после экспериментальной краниопластики с использованием композитного материала показало, что через 1-2 недели в зоне пластики обнаруживается грануляционная ткань, которая инвазирует в пространства сетчатого полимерного материала по мере рассасывания коллагеновых нитей. К сроку 3-4 месяца полости композитного материала оказываются плотно и равномерно заполнены ангиоматозной сетью преимущественно сформированной из мелких артерий, артериол и сосудов капиллярного типа, связывающей систему экстракраниального кровообращения с мозгом.
КОРРЕКЦИЯ ОЧАГОВЫХ НАРУШЕНИЙ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПУТЕМ РЕГИОНАЛЬНОЙ ИНФУЗИИ МЕДИКАМЕНТОЗНЫХ СРЕДСТВ.
В клинической части работы нами использована региональная инфузия вазоактивных препаратов и ноотропов у больных с ишемическим инсультом. Проведению пролонгированной
интракаротидной инфузии на стороне поражения предшествовала операция наложения ЭИКА. Таким образом, предложенная методика позволяла создать необходимую концентрацию препарата непосредственно в очаге ишемии мозга у больных с окклюзией магистрального сосуда. что способствовало регрессу неврологической симптоматики в послеоперационном периоде.
В эксперименте на животных изучено влияние интракаротидной инфузии гемокорректоров на основе ПФС-эмульсий на мозговое кровообращение и метаболизм, исследованы микрореологические эффекты
этой перспективной группы препаратов с целью создания оптимальной прописи гемокорректора.
Эксперимент на собаках с имплантированными полярографическими электродами показал, что интракаротидное введение перфукола без предварительного насыщения кислородом снижает лМКТ в левом полушарии (на стороне введения) на 9,2+3,7% от исходного уровня. Инфузия оксигенированного препарата (барбатер 100% 02) при естественной вентиляции (ЕВЛ) вызывает существенно большее снижение значений кровотока в левом полушарии - 22,4 + 6,2% (р < О,05). В противоположном полушарии колебания лМКТ недостоверны. Региональная инфузия насыщенного кислородом перфукола вызывала повышение ра02 до 126 + 12 мм.рт.ст.(исходно 115 + 11 мм.рт.ст.), при этом возрастала артерио- венозная разница по кислороду в среднем на 30%. а раС02 достоверно снижалось (р < 0.05). В условиях ЕВЛ воздухом на фоне циркуляции ПФС -эмульсии в крови (А
В)р02 превышала исходный уровень в среднем на 23%. Искусственная вентиляция (ИВЛ) кислородом приводила к значительному до 300 + 25 мм.рт.ст. увеличению ра02. При этом (А- В)р02 возрастала до 233 + 19 мм.рт.ст., достоверно выше, чем в серии с ИВЛ кислородом без ПФС-эмульсии в крови (р < 0,05).
Согласно современным данным, полученным с помощью ПЭТ, прог-рессирование объема ишемического очага мозга в остром периоде инсульта происходит не столько за счет расстройств общей перфузии мозга сколько в результате нарушений локального метаболизма глюкозы, кислородного обмена (Huber, е.а.,1991). В свете вышеприведенных данных о влиянии перфукола на мозговой кровоток и метаболизм использование препаратов на основе эмульсий перфтороргани-ческих соединений в остром периоде церебральной ишемии с терапевтической и профилактической целью представляется • чрезвычайно перспективным. В условиях гиперперфузии зоны, окружающей острый инфаркт мозга (Lassen, 1966, Huber е.а., 1991), использование препарата, позволяющего обеспечить достаточный уровень кислородного обмена при снижении интенсивности кровотока является оптимальным. А региональное введение позволяет добиться максимального эффекта.
Данные изучения микрореологических влияний ПФС-эмульсий хорошо коррелировали с результатами полярографических исследований. В тоже самое время они существенно расширили наши представления о
Таблица 3.
Изменение параметре? капиллярного кровотока в ответ на вентиляцию кислородом и введение Перфукола.
1 I Стадии IПараметры 1 1.Воздух 1 1 !Я.Кислород | 1 1 1 1 — - З.Перфукол+ воздух 1 4.Перфукол+ I кислород I
1 Ю.мкм 1 1 6.9+0.1 (454) 1 1 1 7.0+0,1 | 1 (271) | 1 | 7,0+0,1 (381) 6.8+0,1 I (234) |
1 IV. мкм/с 1 1 631+27 (130) 1 1 I 640+44 | 1 (77) | 1 | 537+25*** (127) 532+26*** | (80) I
1 1 1 13,9+0.6 (130) 1 1 1 13,9+0.9 | 1 (77) | 1 | 16,3+0,9** (127) 15,4+1,0 I (80) |
1 |г,/мм2 1 ■ 703+24 (136) 1 1 I 563+23***1 1 (115) | | 1 696+26 (139) 617+20*** | (93) |
1 и. мкм/с 1 1 16,5+0,9 (18) 1 1 1 13,9+1,1 | 1 (13) I | < 14,3+0.9 (17) 11.9+0,7***1 (10) |
1 (Примечания I значимости 1 * р < 0,1, ** р < 0,05, *** р < 0,01 - уровни | отличия от контрольных (дыхание воздухом) значений. I
механизме действия препарата.
В серии экспериментов на крысах показано, что введение перфукола при дыхании воздухом не изменяло плотности функционирующих капилляров (г).но снижало скорость эритроцитов на 15% и увеличивала динамический гематокрит (Ш.) на 17%. При этом капиллярный поток (Л) уменьшался на 13%.Дыхание кислородом на фоне циркулирующего гемокорректора приводило к снижению плотности функционирующих капилляров на 12%. Скорость эритроцитов и динамический гематокрит оставались на уровне предыдущей стадии эксперимента. Капиллярный поток при этом снижался на 28% с
высокой степенью достоверности (р <0,01), отражая суммарный эффект кислорода и препарата (табл. 3.).
Известно, что сокращение числа функционирующих капилляров на ингаляцию кислородом является результатом констрикции терминальных артериол (Delashaw е.а.,1988, Lindbom е.а.,1984). Показанное нами сохранение плотности капилляров на контрольном уровне при введении перфукола свидетельствует о том, что снижение скорости эритроцитов в капиллярах связано не с регуляторными,, а гемореологи-ческими эффектами. Установленный феномен нельзя объяснить и простым увеличением вязкости крови, так как в этом случае повышение артериального сопротивления, должно было также приводить к закрытию части капилляров.
В таблице 4. представлены средние значения гематокрита в капиллярах разного диаметра до и после введения Перфукола. Обращает внимание, что Ht до и после введения препарата в области диаметра капилляров превышающего диаметр эритроцита крысы (6,6 мкм) не отличаются. В более узких сосудах, где деформированный эритроцит отделен от стенки тонким "смазочным" слоем, появляются достоверные различия. Это означает, что основное действие препарата проявляется в зазоре между эритроцитом и стенкой капилляра. Субмикронные частицы эмульсии в
Таблица 4.
Распределение динамического гематокрита (Ht %) в зависимости от диаметра капилляра в кремастере крысы. (А - без Перфукола. Б - с перфуколом).
I-!-!-1-1-1-1-1-1
IДна— | 3.6 | 4.8 | 6,0 | 7,2 18.4 |9,6 110.8 I I метр| | | | I I I I
IА I 33,9 122.4+1,1116. 0+0, 6] 12+0,4 |8.8+0. 316. 8+0. 3|4. 9+0, I I (1) 1(26) 1(30) I (37) |(37) |(9) | (12)
|Б 137.3+2,6126.0+1. 2117.7+0. 8| 12.0+0,318.9+0. 3|6. 3+0, 414,9+0.3
I I (5) 1(23)** I (33)* | (49) | (25) | (10) | (5) ¡_i_i_i_i_i_i_i_
I Примечание см. табл. 3. i_
пристеночном слое капилляра выравнивают движение плазмы и эритроцитов, что и проявляется увеличением динамического гематокрита, то есть увеличением количества эритроцитов на капилляр, обнаруженного в нашем исследовании. Нельзя также отрицать возможность воздействия микрочастиц эмульсии, концентрирующихся между эритроцитом и стенкой капилляра, на процессы массопереноса.
Эти данные имеют принципиально важное значение для понимания механизма действия ПФС-эмульсий особенно в свете новых подходов к анализу газотранспорта при использовании перфторуглеродных эмульсий в качестве кровезаменителя (Г.Р.Иваницкий и др.,1992). По представлению авторов микрочастицы ПФС-эмульсии выполняют функцию передачи кислорода между плазмой и эритроцитом. Поскольку движение микрочастиц эмульсии значительно медленнее плазмы, а кислородная емкость в десятки раз выше, то происходит постоянная "подзарядка" микрочастл^ ПФС-эмульсии от плазмы. В свою очередь перфторуглероды передают 02 эритроцитам, которые транспортируют его в ткань. Описанный механизм действия перфторуглеродов( как переносчиков 02 и их микрореологические эффекты) в значительной степени объясняет тот факт, что эмульсии ПФС приводят к существенному улучшению оксигенации тканей (Laycock е.а.,1986, Linfmmeyer е.а.,1992). Учитывая полученные нами данные по микрореологическим влияниям перфторуглеродов. следует согласиться с предположением Г.Р. Иваницким и др. (1992). что для получения максимального клинического эффекта, каждому количеству эритроцитов (в зависимости от патологической ситуации) должно соответствовать определенное количество эмульсии ПФС.
ВЫВОДЫ
1. Методом выбора диагностики очаговых ишемических поражений головного мозга является MP томография, позволяющая визуализировать очаги ишемии неопределяемые с помощью РК томографии.
Сравнительные данные МРТ и РКТ с определением разности площадей ишемического очага на идентичных томографических срезах имеют прогностическое значение для определения возможности обратимости ишемического очага, исхода консервативного и хирургического лечения. Показано, что при разности площадей более 30% хирургическая реваскуляризация головного мозга эффективна.
2. Установлено,что разность площадей зоны ишемии, определяемой МРТ и РКТ, зависит от времени, прошедшего с момента возникновения ишемического очага. В группе больных, обследованных до 6 месяцев после развития инсульта средняя площадь очага по данным МРТ превышала на 60 + 8% таковую по результатам РКТ исследования.После 6 месяцев этот показатель был в 3.5 раза меньше.
3. МРТ исследование у больных, ;;о,;-°ргнутых интракраниальному клипированию артериальных аневризм с использованием микрохирургических зажимов из слабого парамагнетика, позволяет осуществить раннюю диагностику хирургических осложнений (геморрагический, ишемический инфаркт и др.), контроль полноты клипирования аневризмы.
4. Компрессионный дозированный тест при проведении транскраниальной допплеросонографии для диагностики состояния артериального русла головного мозга, который предполагает количественную оценку параматров восстановления кровотока после сдавления ОСА на шее является важным диагностическим критерием для выявления гемодинамического фактора в развитии и поддержании очаговой ишемии головного мозга.
5. В микроциркуляторных исследованиях показано, что перфторогранические гемокорректоры снижают скорость движения эритроцитов и увеличивают капиллярный гематокрит. Возрастание кислородного, снабжения ткани при ишемии головного мозга обеспечивается не только за счет дополнительной кислородной емкости, но и за счет увеличения числа эритроцитов на капилляр и времени деоксигенации.
6. Регионарное введение оксигенированной перфторорганической эмульсии при очаговой церебральной ишемии позволяет добиться максимального эффекта улучшения кислородного обмена при одновременном снижении уровня объемного кровотока.
7. В эксперименте на животных показано, что ЭИКА играют важную роль в процессах коррекции нарушений церебрального кровообращения при очаговой ишемии головного мозга. Развитая сеть ЭИКА в состоянии предупредить развитие церебрального инфаркта при окклюзии магистральных сосудов, кровоснабжающих мозг. Установлена общность механизмов компенсации нарушений мозгового кровообращения за счет экстракраниального артериального русла при церебральной ишемии сосудисто-окклюзионного и травматического
генеза.
8. Реваскуляризация головного мозга путем наложения ЭИКА изменяет естественный ход развития очага ишемии головного мозга и позволяет существенно повысить качество жизни больных после проведении операции в показанных случаях за счет регресса площади ишемического поражения.
9. Создание хирургического анастомоза в целях лечения показано у больных с гемодинамическим тромботическим инфарктом мозга с продолжающимися или нарастающими явлениями церебральной ишемии, несмотря на проводимую терапию, и при превышении площади ишемического поражения, выявленной на МРТ над РКТ более 30%. а также для предупреждения развития ишемии мозга в случае вынужденного выключения магистральных артерий мозга в ходе нейрохирургических вмешательств.
10. При очаговой ишемии головного мозга, обусловленной окклюзией кровеносных сосудов в области контузионных очагов либо вследствие артериитов целесообразно проведение реваскуляризации за счет стимуляции новообразования ЭИКА. Перспективным методом компенсации нарушений кровообращения в зоне ишемии мозга является пластика черепа и оболочек мозга пористыми материалами, создающими условия для спонтанной реваскуляризации головного мозга.
Список научных работ, опубликованных по теме диссертации:
1. "Прорастание сосудов через пластины пористого никелида титана" / соавт. A.C. Голубь, А-др. Л. Кривошапкин// Материалы 1 Всесоюзной конференции "Эффекты памяти формы и сверхэластичности и их применение в медицине". - Томск.- 1989,- С. 108- 109.
2. "Значение экстра-интракраниальных анастомозов для кровоснабжения головного мозга в норме и при очаговой ишемии"/ соавт. A.C. Голубь// Актуальные вопросы неврологии и нейрохирургии. Тезисы докладов научной практической конференции Горьковского межобластного центра 6-7 июня 1989 г.- Иваново.-1989.- С. 97-99.
3. "Опыт использования операции наложения экстра-интракраниальных анастомозов при окклюзии в системе сонных артерий.// Актуальные вопросы неврологии и нейрохирургии. Тезисы докладов научной практической конференции Горьковского межобластного центра 6-7 июня 1989 г.- Иваново.-1989.- С.96-97.
4."Сравнительный анализ результатов ЯМР-томографии и рентгенкомпьютерного исследования у больных с церебральной ишемией до и после реваскуляризации"./соавт. И.Ш.Штеренталь, М.Г.Якобсон, Г.П.Стрельцова, Л.Б.Дудина, А.А.Савелов //Тезисы докладов IV Всесоюзного симпозиума по вычислительной томографии. Часть 2.-Ташкент,- 1989,- С. 240-241.
5."Перспективность применения эмульсий перфторорганических соединений для коррекции нарушений церебрального кровотока и метаболизма при черепно-мозговой травме"./соавт. А.С.Голубь, А-др.Л.Кривошапкин//Отчет в Фармакологический комитет СССР. -1989. 15.11,- 23 С.
6."Перспективность применения эмульсий перфторорганических соединений для коррекции нарушений церебрального кровотока и метаболизма при черепно- мозговой травме"./соавт. А-др.Л. Кривошапкин, Т.В. Семенычева // Сборник научных трудов "Перфторуглероды и медицина". - Новосибирск.-1990.-С.116- 125.
7."Роль экстра-интракраниальных анастомозов в механизмах компенсации нарушений церебрального кровообращения при очаговых повреждениях головного мозга"./соавт. А.С.Голубь, А-др.Л. Кривошапкин// //Сборник симпозиума "Механизмы компенсации и адаптации при черепно-мозговой травме". - Новосибирск.- 1990.-
С. 24-25.
8. "Динамика ЯМР-томографической картины после peBacKj ;ыризации головного мозга у больных с ишемическим инсультом"./соавт. М.Г.Якобсон, С.С.Рабинович// Вопр. нейрохирургии.- 199i.- N 4.- С.3-6.
9. "Спонтанная реваскуляризация очагов церебральной ишемии при травме мозга"./соавт. А.С.Голубь, А-др.Л.Кривошапкин// Сборник научных трудов. Нейротравма. - Ленинград,- 1991,- С. 57-60.
10."Бездействие эмульсий перфторорганических соединений на церг иральную гемодинамику интактного мозга и при очаговой черепно-мозговой травме"./ соавт. А-др. Л.Кривошапкин, Т.В.Семенычева// Сборник научных трудов. Нейротравма. - Ленинград.-1991.- С. 60-64.
11."Экспериментальное исследование эффективности применения эмульсий перфторорганических соединений в остром периоде тяжелой черепно-мозговой травмы"./ соавт. А-др.Л.Кривошапкин,Т.В. Семенычева// Сборник научных трудов. Нейротравма.- Ленинград.-1991.- С. 64-68.
12. "Патофизиология отечного синдрома при очаговых процессах головного мозга по данным ЯМР-томографии"/соавт. М.Г.Якобсон,Г.П. Стрельцова,Н.А.Малкова,А.А.Савелов, И. Ш. Штеренталь//Материалы республиканской научно-практической конференции "Современные методы диагностики и лечения",- Казань. -1991.- С. 108-109.
13. "Correlation of Magnetic Resonance Imaging and Computerized Tomography Data with Outcome,of Cerebral Revascularization after Stroke"./coauthers M.G.Jacobson, S.S.,Rabinovich// Program and Abstr. First Intemat. Confer, on Stroke (May 30 - June 1
1991, Geneva).- Geneva.1991.-P.12.
14."Experimental substantiation of expedience using porous bone graft substitute for cranial surgery after brain injury."/ /coauthers A.S.Golub, A-dr.L.Krivoshapkin// Proc. 9th European Congr. on Neurosurgery ( 23-28 June, 1991, Moscow).- Moscow, 1991.-P. 537. MT6.RT 11.
15."Effect of perfluorochemicls on cerebral circulation and metabolism in experimental model of severe head injury", /coauther A-dr.L.Krivoshapkin// Proc. 9th European Congr. on Neurosurgery.-( 23-28 June, 1991, Moscow ).- Moscow, P. 537, MT6.RT 12.
16."Роль экстра-интракраниальных анастомозов в механизмах
компенсации нарушений церебрального кровообращения при очаговых повреждениях головного мозга"./соавт. А. С. Голубь. А-др.Л. Кривошапкин// Вопр. нейрохирургии,- 1992.- Н 1.-С.24-27.
17."Correlation of MRI and CT Data with Outcome of Cerebral Revascularization after Stroke"./coauthers M.G.Jacobson, S.S., Rabinovich// Neurological Res.-1992.-V.14.-Suppl. P.211-213.
18."Magnetic Resonance Imaging (MRI) in Patients following Intracranial Aneurysm Surgery with nonferromagnetic (NFM) clips/ coauthers M..G. Jacobson, G. P.Streltsova//Proc. Second World Congr. of Stroke ( September 8-12. 1992. Washington D.C.).- Washington D.C.. 1992.-S64. P0- A57.
19."Корригирующий эффект эмульсий перфторуглеродов на церебральную гемодинамику при черепно-мозговой травме"./ соавт. А-др.Л.Кривошапкин,Т.В.Семенычева//Вопр. нейрохирургии.-1992.- N6.-С. 17-19.
20."Реакция капиллярного русла скелетной мышцы на нормобарическую гипероксию и перфторорганический кровезаменитель"./соавт. А.С.Голубь, В.И. Брод//Физиол. жур. им. И.М. Сеченова. -1993. - V. 79. -ill. -С.56-63.
21."Compression Test Pattern Assessment in Stroke Patients"./ /coauthers A.S.Golub, M.G.Jacobson// Program and abstr. Internat. Congr. on Advances in Brain Revascularization (18-22 April, 1993,- Eilat - Israel).- Eilat,1993,- P. 47.
22."The Microvascular effect of perfluorocarbonic blood substitutes"./coauthers A.S.Golub,V.I.Brod,A-dr.L.Krivoshapkin // //Program and abstr. Internat. Congr. on Advances in Brain Revascularization ( 18-2,? April 1993, Eilat -Israel).-Eilat, 1993.-P. 96. P. 96.
23."Experimental study of collateral pathways proliferation through porous bone graft substitutes Mr cerebral revascularization"./coauthers A. S. Golub. A. A.Burukhin.S.S. Rabinovich //Program and abstr. Internat. Congr. on Advances in Brain Revascularization ( 18-22 April. 1993, Eilat- Israel).-EiJat, 1993,- P. 100.
24."Flow Patterns following Carotid Compression on Embolic and Hemodynamic Infarction"./coauthers M.G.Jacobson. E.S. Rabinovich// Program and abstr. 2nd Internat. Confer, on Stroke (May 12 - 15. 1993. Geneva).- Geneva.1993.- P. 14.
25. "Some Factors of Brain ischemia reversibility"./coauthers M.G. Jacobson. I.V.Pautov // Program and abstr. 2nd Internat. Confer, on Stroke ( Hay 12 - 15. 1993, Geneva ).- Geneva, 1993.- P. 19.
26. "Экспериментальные исследования и клиническое использование Ni-Ti сплавов с памятью формы в церебро-васкулярной хирургии".// Конгресс Международной Ассоциации ЭПФ. Новосибирск, 15-17 Сентября 1993.- Новосибирск,- 1993,- С. 15.
27. "Значение MP-томографии в диагностике сосудистых мальформаций головного мозга"./соавт. М.Г.Якобсон,С.С.Рабинович// //ж. Визуализация в клинике.- 1993.-М 2.-С.
Заявки на изобретения:
1. "Способ лечения ушиба головного мозга"./соавт. А-др. J1. Кривошапкин// Заявка N 4828612/14 от 24 мая 1990. Решение о выдачи патента от 30 января 1992.
2. "Композитный материал для остеопластики"./Л.С.Голубь. А. А. Бурухин// Заявка N 5025276/14(067498) от 27 февраля 1992. Решение о выдачи патента от 20 августа 1992.
3. "Способ реваскуляризации головного мозга"./соавт. А.С. Голубь// Заявка N 5020798/14 от 16 августа 1991. Решение о выдачи патента от 30 ноября 1992.
Зак. 118. Тир. 100. .
Формат £0/04 Т/Тс . Бумага офсетная " Т.
Типография СО РАМН г. Новосибирск, 1993.