Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Краниоцеребральная гипотермия в хирургии сонных артерий

На правах рукописи

Дерягин Михаил Николаевич

Краниоцеребральная гипотермия в хирургии сонных артерий

14.00.37 - анестезиология и реаниматология. 14.00.44 - сердечно-сосудистая хирургия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Новосибирск - 2004

Работа выполнена в отделении реанимации и интенсивной терапии взрослых Государственного учреждения «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика E.H. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации» (630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15)

Научные руководители.

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских неук, профессор

Ломиворотов Владимир Николаевич Караськов Александр Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Щукин Владимир Степанович доктор медицинских наук, профессор Кохно Владимир Николаевич

Ведущая организация.

Государственное учреждение «Научно-исследовательский институт кардиологии Томского Научного Центра Сибирского отделения РАМН», (634012, Томск, ул. Киевская, 111а)

Защита состоится 17 ноября 2004 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 208.063.01 при Государственном учреждении «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика E.H. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации»

Адрес: Новосибирск, ул. Речкуновская, 15, (e-mail: diss2002@mail.ru)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ ННИИПК им. акад. E.H. Мешалкина Минздрава России

Автореферат разослан 15 октября 2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор Ч'/^Ы^ ГН.Окунева

ю ос-ч,

GS

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Доля ишемических нарушений мозгового кровообращения, обусловленных окклюзирующими поражениями магистральных артерий головного мозга составляет по разным данным от 40 до 75% (Виноградова Т.Е. и соавт., 1999). Стенозы и окклюзии экстракраниальных отделов магистральных артерий головного мозга встречаются в 2-5 раз чаще, чем интракраниальных артерий. В связи с этим хирургическая коррекция окклюзирующих поражений брахиоцефальных артерий наряду с медикаментозной статиновой терапией получила распространение в мире как средство профилактики ишемического инсульта. Наиболее широко применяемая операция каротидной эндартерэктомии, характеризующаяся низким уровнем неврологических осложнений и периопера-ционной летальности по данным рандомизированных исследований (NASCET, ECST, VAS С, CAVATAS) оказывается эффективной как у пациентов с симптомными стенозами экстракраниальных отделов сонных артерий, улучшая течение заболевания, так и у асимптом-ных пациентов, снижая риск ишемического инсульта в проспективных исследованиях (Виноградова Т.Е., Чернявский A.M., 2003, Goldstain L.B., et al., 1995., Stordahl N.J., Back M.R., 2000). По данным ECST (1995) частота периоперационных осложнений составляет 7,5%; а согласно результатам, полученным американской ассоциацией по борьбе с инсультом - 5,8%.

Интраоперационная защита головного мозга в период временной окклюзии внутренней сонной артерии остается на сегодняшний день серьезной анестезиологической проблемой, от решения которой во многом зависит успех операции. В Новосибирском НИИ патологии кровообращения накоплен большой опыт применения гипотермии в кардиохирургической практике (Мешалкин E.H., Верещагин И.П., 1985, Литасова Е.Е. и соавт., 1988, Ломиворотов В.Н.,1988, Караськов A.M., 1999). С учетом накопленных теоретических знаний и клинического опыта проблема противоишемиче-ской защиты мозга во время проведения операции каротидной эндартерэктомии решается с применением краниоцеребрального охлаждения на фоне многокомпонентной общей анестезии. На наш взгляд такой подход в полной мере отражает современное представление о компонентности противоишемической защиты и бло-

кирует развитие ишемического каскада на начальном этапе. Актуальность данного исследования обусловлена необходимостью комплексной оценки кислородного обеспечения головного мозга, динамики биохимических сдвигов в оттекающей и притекающей к головному моэгу крови при односторонней окклюзии внутренней сонной артерии в условиях краниоцеребральной гипотермии. Нет сомнения в том, что полученные данные, с одной стороны, позволяют провести эффективный анализ предлагаемой нами противо-ишемической защиты головного мозга. С другой стороны - дают возможность дальнейшей оптимизации анестезиологического обеспечения и сведения к минимуму частоты неврологических осложнений.

Цель исследования.

Оценка адекватности анестезиологического обеспечения при операциях на сонных артериях в условиях краниоцеребральной гипотермии.

Задачи исследования:

1. Разработать оптимальный вариант анестезиологического обеспечения при операциях на сонных артериях в условиях краниоцеребральной гипотермии.

2. Оценить эффективность противоишемической защиты посредством изучения кислородного обеспечения головного мозга, динамики биохимических сдвигов в притекающей и оттекающей от головного мозга крови на этапах гипотермии во время операции и в раннем послеоперационном периоде.

3. Изучить возможности фармакохолодовой защиты головного мозга при хирургическом лечении двухстороннего гемодинамиче-ски значимого поражения сонных артерий.

4. Выяснить характер возможных осложнений, провести оценку эффективности церебральной оксиметрии в ранней диагностике интраоперационной ишемии при операциях на сонных артериях в условиях краниоцеребральной гипотермии.

Научная новизна исследования.

Впервые проведена комплексная оценка соответствия кислородного обеспечения головного мозга его метаболическим потребностям в условиях временной односторонней окклюзии внутренней сонной артерии на фоне краниоцеребральной гипотермии.

Впервые доказана эффективность противоишемической защиты головного мозга на основании состояния углеводного, липидного, фосфорного обменов, кислотно-основного состояния, течения процессов перекисного окисления липидов в мозге и антиоксидантной защиты в условиях многокомпонентной общей анестезии и кранио-церебральной гипотермии при каротидных операциях у больных с одно- и двусторонним поражением сонных артерий.

Впервые проведено исследование диагностической ценности непрямой церебральной оксиметрии в оценке кислородного обеспечения головного мозга в условиях краниоцеребралъной гипотермии при временной односторонней окклюзии сонных артерий.

Практическая значимость.

На основании полученных данных биохимических исследований притекающей и оттекающей от головного мозга крови доказана эффективность противоишемической защиты головного мозга при анестезиологическом обеспечении с включением краниоцеребраль-ной гипотермии во время операций на экстракраниальных отделах сонных артерий.

Проведена оптимизация анестезиологического обеспечения операций, связанных с устранением стенозов сонных артерий для достижения максимального эффекта противоишемической защиты головного мозга.

По результатам проведенного исследования разработаны рекомендации по профилактике гипоксического повреждения ЦНС на этапах операции при временной односторонней окклюзии сонных артерий.

Показана целесообразность использования транскраниальной оксиметрии в качестве показателя интраоперационного мониторинга кислородного обеспечения головного мозга при операциях на брахиоцефапьных артериях.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Анестезиологическое обеспечение, включающее многокомпонентную общую анестезию в условиях краниоцеребральной гипотермии, обеспечивает эффективную противоишемическую защиту головного мозга в период временной односторонней окклюзии сонных артерий.

2. Краниоцеребральное охлаждение 33-34°С на фоне многокомпо-

нентной общей анестезии обеспечивает безопасное проведение ка-ротидных операций у больных с сопутствующим гемодинамически значимым контрлатеральным стенозом внутренней сонной артерии. 3. Метод церебральной оксиметрии позволяет обеспечить надежный интраоперационный мониторинг кислородного обеспечения головного мозга в период временного пережатия внутренней сонной артерии при выполнении основного этапа хирургического вмешательства на каротидах.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на:

- 4-й Всероссийской научно-практической конференции «Современные методы диагностики заболеваний сердечно - сосудистой системы» (Новосибирск, 28-29мая 2001г.);

- Седьмом Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 27-30 ноября 2001г.);

- Седьмой ежегодной сессии НЦССХ им.А.Н.Бакулева РАМН с Всесоюзной конференцией молодых ученых (Москва, 25-27 мая 2003г);

- Девятом «Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 18-21 ноября 2003г.);

- IV научных чтениях, посвященных памяти академика E.H. Ме-шалкина с международным участием (Новосибирск, 19-22 мая 2004г.)

- заседании Ученого совета ГУ «ННИИ Патологии Кровообращения им. академика Е.Н.Мешапкина МЗ РФ» в 2004 году.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы собственного материала, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложения. Диссертация изложена на 141 странице машинописного текста, содержит 22 таблицы и 17 рисунков. Указатель использованной литературы включает перечень 210 работ отечественных и зарубежных авторов. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Проведено проспективное исследование 46 больных, оперированных в условиях многокомпо-

нентной общей анестезии и краниоцеребральной гипотермии по поводу окклюзирующего атеросклеротического поражения и патологической извитости сонных артерий в ГУ «Новосибирский НИ-ИПК им. академика Е.Н.Мешалкина» МЗ РФ в 2000-2004 г.г. Из них 6 больных с двусторонними гемодинамически значимыми стенозами сонных артерий обследованы двукратно при выполнении двухэтапного вмешательства поочередно с обеих сторон. В обследуемую группу было включено 38 мужчин и 8 женщин, в возрасте от 46 до 78 лет (в среднем 56,5 ± 6,7 лет). Двусторонние гемодинамически значимые стенозы сонных артерий выявлены у 18(39,1%) больных. Максимальное время окклюзии общей сонной артерии составило 66 минут при температуре в носоглотке 33,7°С, минимальное - 23 минуты. Средняя продолжительность окклюзии ОСА была 42,9±10,2 минут; средняя температура в носоглотке к началу окклюзии ОСА составляла 34,3±1°С, к концу - 33±1,2°С. Летальность и очаговый неврологический дефицит в обследуемой группе пациентов отсутствовали.

Методика анестезиологического обеспечения основывалась на использовании антигипоксического эффекта умеренной гипотермии 34-33°С, связанного со снижением нейротрансмиттерной активности и являлась частным случаем общей гипотермической защиты, нашедшей широкое применение в хирургии «сухого» сердца в середине 80-х годов и детально разработанной в Новосибирском НИИ Патологии Кровообращения им. академика Е.Н.Мешалкина МЗ РФ (Мешалкин Е.Н.,1981, Мешапкин Е.Н, Верещагин И.П.1985, Литасова Е.Е. и соавт.1988, Ломиворотов В.Н.,1988, Науменко С.Е. 1989) с локальной точкой приложения, способствующей максимальному охлаждению поверхностных отделов головного мозга. В ее основе лежала атаралгезия. В качестве базис-наркоза для оптимизации внутримозговой гемодинамики использовался фторотан 0.6 об%. Потенцирование антигипоксического эффекта анестезии в период временного пережатия сонных артерий обеспечивалось в/в инфузией тиопентапа Т^а 4-5 мг/кг. Охлаждение осуществлялось путем наложения на голову пациента шлема с мелкоколотым льдом в условиях тотальной миоплегии и гепаринизации. Продолжительность краниоцеребрального охлаждения составила в среднем 123,8±18.3 мин и определялась в основном длительностью подгото-

вительного и основного этапа операции, хирургической техникой и особенностями анатомии больного.

Клинико-лабораторные методы.

Для оценки кислородного статуса головного мозга определялся газовый состав артериальной крови и крови, полученной из ЛВЯВ с помощью микрометода Аструпа в модификации Siggard-Andersen без температурной коррекции на газоанализаторах «Chi-ron/Diagnostics-865» и «Ciba Corning-288 Blood Gas Sistem» рег.№ 87/62 (США, Великобритания). Анализировались: Ра02, Pj02(nap-циальное напряжение кислорода), Sa02, SjCb (насыщение кислородом гемоглобина крови), СЮ2(содержание кислорода в единице объема крови), рС02(напряжение углекислого газа); показатели КЩР: pH и ВЕ(буферная емкость).

Рассчитывались: артериовенозная разность исследуемых показателей; коэффициент экстракции кислорода мозгом КЭСЬ по формуле: K302=(Sa02-Sj02)/Sa0, показатель насыщения гемоглобина кислородом крови мозга: rSHb02 = 0.18Sa02 + 0.82Sj02 (Pollard V., E. DeMelo, 1994), где Sa02 - сатурация О? в артерии и Sj02 - сатурация в луковице яремной вены, сатурация НЬ02 (rS02) при помощи оксиметра церебрального кровотока INVOS-3100 (с датчиком «Сома Сенсор»), фирмы «Somanetics Corp.» (США) рег.№ 96/233.

Уровень глюкозы определялся глюкозооксидазным методом по Колбу В.Т. и Камышникову B.C.; определение лактата осуществлялось методом Лу в модификации Мешковой Н.П., Северина С.Е.(1950). Рассчитывались: артериовенозная разница по содержанию лактата(АВРпгж ); лактат-кислородный индекс(ЛКИ) по формуле: ЛКИ=- АВРлак/ АВР о2, где АВРЛ,1К- артериовенозная разница по лактату, а АВРо2 - артериовенозная разница по кислороду в мл/дл (Robertson С.S, Grossman R.G.I987). Определение уровня пирува-та(ПВК) проводилось в цельной крови по методу Умбрайта в модификации Колба В.Т. и Камышникова В.С.(1982). Анализировалось соотношение лактат/пируват. Определение концентрации свободных жирных кислот(СЖК) производилось с помощью метода Noma в модификации М.Ю. Прохорова и др. (1977). Определение конъюгированных диенов(КД) в плазме крови проводили методом В.Б. Гаврилова и М.И. Мешкорудной (1983), сопряженных трие-

нов(СТ) - методом И.А. Волчегорского и др. (1989); малонового диальдегида(МДА) - методом И.А. Стальной и Т.Г. Таришвили (1977); содержание антиоксидантного фермента каталазы в плазме крови оценивали с помощью метода М.А. Королюка и др. (1988), церулоплазмина - с помощью метода Равина в модификации В.Т. Колба и B.C. Камышникова (1982). Концентрация кортизола, ТТГ, Т-), Т4 определялась радиоиммунным методом с помощью реагентов фирмы «Алкор-Био».

Забор крови производился одновременно из артерии и луковицы внутренней яремной вены на следующих этапах операции: 1 - перед окклюзией сонных артерий; 2- на 30-й минуте окклюзии; 3 - в конце окклюзии, при продолжительности последней более 30 минут; 4 - через 15-20 минут после восстановления кровотока по оперированной артерии; 5 - на фоне окончательного согревания больного (36-37°С) в послеоперационной палате.

Результаты исследования и их обсуждение Кислородное обеспечение. Исходное наличие церебральной ишемии, компенсированной повышенной экстракцией кислорода у больных атеросклеротическим поражением брахиоцефальных артерий явилось определяющим фактором подбора ИВЛ. В условиях охлаждения 34-33°С использовался режим умеренной гипервентиляции, рССЬ и р02 составляли 28-31 и 300-400 MMHg соответственно.

Таблица 2.

"азовые константы артериальной крови._

Этапы исследования РаСОт (mm Hg) РаСЬ (mm Hg) Sa02 (%)

I 31,1±0,6 334,8+19,99 99.6±0,04

И 29,7±0,8 382,6+23,96 99,7±0,02

III 28,7±0,8* 399,7±27,1 99,7±0,05

IV 29,2±0,8* 354,4+21,7 99,6±0,09

V 31,1±0,9 181,5±6,92* 99,2±0,1

Примечание:*существенное отличие от исходного этапа, при уровне достоверности р<0,05.

Хорошая оксигенация артериальной крови отмечалась на всех эта-

пах операции (Табл.2). Насыщение гемоглобина кислородом, оставаясь высоким, не изменялось в связи с постоянством параметров ИВЛ и отсутствием значимой кровопотери и гемодилюции. Динамика газового состава крови в ЛВЯВ представлена в табл.3.

Таблица 3.

Газовые константы крови ЛВ5 В.

Этапы исследования (%) Р]02 (ттНй) Р]С02 (ттНй)

1 64,7+2,4 38,3±2,3 41,1 ±0,9

11 62,7±2,7 36,3± 1,96 40,9± 1,0

III 60,4±3,1 33,3±1,8 40,2± 1,1

IV 57,96±2,3* 32 Л 1,4* 40,4±0,95

V 62,4±2,7 35,6+3,2 41,5+1,4

Примечание: ^существенное отличие от исходного этапа, при уровне достоверности р<0,05.

Для количественной оценки потребления кислорода мозгом оценивался КЭОг и АВРс,о2 в притекающей и оттекающей от головного мозга крови. КЭОг отражал тенденцию к увеличению потребления кислорода по мере увеличения длительности окклюзии ВСА, достигая максимального уровня на этапе реперфузии (Табл.4).

Таблица 4.

Потребление кислорода мозгом на этапах исследования

Этапы АВРс, кэо,

исследования (мл) (%)

I 6,4±0,5 0,35+0,02

II 7,5+0,5 0,37±0,03

III 7,4+0,6 0,4110,03

IV 8,03±0,4* 0,42±0,02*

V 6,05±0,4 0,37+0,03

Примечание: ""существенное отличие от исходного этапа, при уровне достоверности р<0,05.

АВРсю2 на всех этапах исследования соответствовала нормальным значениям, отражая сходную динамику. Оценка эффективности

противоишемической защиты проводилась в двух группах больных. Первую составили пациенты с изолированным односторонним поражением сонных артерий, вторую - с двусторонним поражением при степени контрлатерального стеноза более 50% (Табл.5). Достоверное увеличение АВРаог на 31% к верхней границе нормы в I группе больных проявилось уже на 30-ой минуте окклюзии. На этапе реперфузии значение АВРсю2> оставаясь высоким, не выходило за рамки нормальных значений. Во И группе - показатели АВРаог достоверно не различались между собой (р>0,05) и, также, соответствовали норме. Исследование КЭО2 выявило сходные тенденции и

Таблица 5.

Потребление кислорода у больных с одно- и двусторонним

поражением сонных артерий.

Этапы Одностороннее пораже- Двустороннее

исследо- ние поражение

вания АВРс, кэо2 АВРс, кэо,

(мл) (%) (мл) (%)

1 5,8±0,6 0,35±0,03 6,66±0,7 0,37±0,04

11 8,45±0,8* 0,4±0,03 6,4±0,7 0,34±0,04

III 7,71+0,8 0,41 ±0,04 7,11 ±0,9 0,38±0,04

IV 8,32±0,6* 0,42±0,03 7,72±0,6 0,41 ±0,04

V 7,01 ±0,7 0,36±0,04 7,56±0,8 0,39±0,04

Примечание: ""существенное отличие от исходного этапа, при уровне достоверности р<0,05.

отсутствие достоверных различий как при внутригрупповом, так и при поэтапном сравнении.

В качестве мониторной оценки кислородного обеспечения головного мозга исследовались возможности транскраниальной ок-симетрии путем выявления корреляционных связей с Б^? (Рис.1). В период окклюзии сонных артерий обнаружена выраженная корреляционная связь г=0,6 и 0,54 соответственно на 30-ой минуте и в конце окклюзии, что свидетельствует о тесной связи исследуемых параметров, а, следовательно, позволяет использовать метод для мониторинга интраоперационной ишемии.

80 70 60 50 40 30 20 10 0

$55,6. _ _

4Г0,25

' Ci т *

X

s 2

?•1 г г"

52,2

- -ä*OM.

' -А 0,29

з- « $ S

о

° t CM U. 4) ю с

" 21

TO (U J Q.

1,4 1,2 1

0,8 0,6 0,4 0,2 0

-♦ - -rS02

■ Sj02 — А - - коэфф коррел

Рис.1. Корреляционная связь между rSO? по данным мозговой оксиметрии и сатурацией кислорода в ЛВЯВ. Примечание: р<0,05; достоверность для коэффициента корреляции (г),*существенное отличие от исходного этапа, при уровне достоверности р<0,05.

Метаболические сдвиги. Региональная ишемия мозга сочетается с увеличением продукции лактата и ведет к повышению ЛКИ >0.08, причем SjO? в этот момент может быть на низком, высоком и нормальном уровне в связи со слабой его корреляцией с региональной гипоперфузией (Robertson C.S.et al. 1987, 1989; Chieregato A. et al.,1994). Уровень pH в оттекающей от мозга крови достоверно не изменялся по мере увеличения длительности окклюзии, что при нормальных значениях ЛКИ свидетельствовало об отсутствии гипоксии и дефицита энергетических субстратов в бассейне окклюзи-руемой ВСА. Содержание лактата (Рис.2) характеризовалось высокой степенью стабильности в рамках нормальных значений даже для нормотермических условий.

Показатели отрицательной АВР по лактату и коэффициент продукции достоверно не различались в период окклюзии, увеличиваясь лишь в период реперфузии. Обращала внимание стабильность в пределах нормальных значений лактат-кислородного индекса в пе-

риод окклюзии сонных артерий, как свидетельство отсутствия региональной гипоперфузии головного мозга в этот период. Увеличение содержания первичных (КД) и вторичных (СТ и МДА) продуктов ПОЛ в притекающей и оттекающей от головного мозга крови уже на предокклюзионном этапе, сохранялось по мере удли-

перед 30м ин конец 15мин окончат

окклюзией окклюзии окклюзии релерфузии согревание

■ лактат арт о лактат ЛВЯВ •

I_________________________

Рис. 2. Изменение уровня лактата на этапах исследования

(ммоль/л).

Примечание: ""существенное отличие от исходного этапа, при уровне достоверности р<0,05.

нения времени окклюзии сонных артерий. Следует отметить, что в группе больных с продукцией КД мозгом, 60-70% составляли пациенты с двусторонним поражением сонных артерий, что свидетельствовало о большей интенсивности ПОЛ у этой категории пациентов. Продукция мозгом наиболее токсичного продукта ПОЛ - малонового диальдегида (Табл.6) возрастала по мере увеличения времени окклюзии, достигая пика в период реперфузии. Увеличение продукции МДА при отсутствий существенного прироста концентрации КД, сопровождающееся возрастанием потребления кислорода мозгом в этот период, связано с повышением радикалообразования.

Оценивая состояние антиоксидантной системы следует отметить, что уровень церулоплазмина как в артериальной крови, так и крови ЛВЯВ на протяжении основного и заключительного этапов операции практически не изменялся (Рис.3). Увеличение содержа-.

ния церулоплазмина в артериальной крови и крови ЛВЯВ отмечалось в рамках тенденции (р>0,05) к моменту окончательного согревания, что сочеталось со снижением выделения МДА мозгом в этот период, характеризуя адекватность антирадикальной защиты. Выявленная тенденция косвенно свидетельствовала о расходовании ЦП в головном мозге для связывания образующихся свободных радикалов, а изменение концентрации в пределах нормальных значений - о компенсации процесса.

Таблица 6.

Продукция малонового диапьдегида мозгом на этапах исследования _(мкмоль/л)._

Этапы Отрицательная АВР по содержанию

исследования малонового диальдегида

1 0,59±0,14

II 0,91 ±0,15

III 1,13±0,5

IV 1,17±0,2

V • 0,67±0,17

По мнению Королюк М.А. и соавт.(1988), одним из факторов угнетения антирадикальной активности супероксиддисмутазы является избыток перекиси водорода, катаболизм которой осуществляет каталаза. Отрицательная АВРкат (Табл.7) выявлена в 64% случаев общей выборки по данному показателю. Как следует из таблицы, достоверных отличий АВРкат на этапах от исходного уровня не отмечалось, однако прослеживалась тенденция к увеличению среднего значения показателя к концу окклюзии с последующим снижением ниже исходного уровня в период реперфузии.

Увеличение антиперекисной активности являлось проявлением компенсаторного процесса, ограничивающего неуправляемую активацию свободнорадикапьного окисления под влиянием наиболее реакционных гидроксильных радикалов, источником которых является перекись водорода. В условиях повышенной каталазной активности супероксиддисмутаза, с которой связана антирадикальная защита, была защищена от ингибирования перекисью водорода.

Исследование периода реперфузии показало некоторое напряжение в кислородном обеспечении головного мозга, проявляющееся в существенном снижении Р_)02 на 16%(р<0,05), на

10,5%(р<0,05), Су02 на 12,7%(р<0,05) по сравнению с доокклюзи-онным уровнем. Это связано с увеличением экстракции кислорода,

0,50 1 0,40 > 0,30 I 0,20 0,10 0,00

!__

Рис.3. Динамика уровня церулоплазмина в притекающей и оттекающей от головного мозга крови на этапах операции (г/л).

о чем свидетельствовало увеличение АВРСЮ2 на 23%(р<0,05) и КЭ02 на !6,6%(р<0,05) от исходного уровня. Вторичного снижения потребления кислорода мозгом, обусловленного феноменом «невосстановленного кpoвoтoкa»("no-ref!ow") не отмечалось. К моменту окончательного согревания показатели возвращались к исходному уровню. Увеличение содержания лактата, выявленное нами в рамках тенденции (р<0,05) на этапе реперфузии, а также повышение в этот период лактат-пируватного коэффициента и ЛКИ связа-

Таблица 7.

Активность мозговой каталазы на этапах исследования (мкат/л).

Этапы исследования Отрицательная АВР активности каталазы

I 19,78±4,6

И 16,5612,5

III 21,6313,9

IV 11,3813,3

V 10,5413

но с вымыванием лактата из участков мозга с региональной гипо-перфузией в связи с ускорением объемного кровотока в мозге сразу после снятия зажима с ВСА. Угнетения антиперекисной активности

—-036-0,37 1

0 30 0,32 0,30 °'32 ' 0,31 !

ЙП Й

11 11 11 И1 в

до окклюзии ЗОмин конец 15мин окончат

окклюзии окклюзии реперфузии согревание

[ЁЗартерия О яр вена

каталазы и антирадикальной активности церулоплазмина в период реперфузии не отмечалось.

Характер кортизолового ответа, отсутствие функционального гипотиреоза, являющегося ключевым фактором развития неврологических осложнений, адекватное кислородное обеспечение и компенсация метаболических процессов в головном мозге во время гипотермической окклюзии ВСА свидетельствовали об адекватности интраоперационной защиты.

Выводы

1. Хирургическое вмешательство на сонных артериях в условиях анестезиологического обеспечения, включающего применение га-логенсодержащего анестетика - фторотана до 1об%, тиопентала натрия 4-5мг/кг, атаралгезии и краниоцеребральной гипотермии характеризуется надежной противоишемической защитой головного мозга в период временной окклюзии внутренней сонной артерии.

2. Режим умеренной гипервентиляции ИВЛ (РаСОг=28-31 ммН£) в условиях поверхностного охлаждения 33-34°С во время основного этапа операции обеспечивает достаточное для поддержания оптимального тканевого метаболизма снабжение головного мозга кислородом, при этом напряжение кислорода в ипсилатеральной окклюзии луковице внутренней яремной вены составляет 33-36ттЬ^.

3. Период продолжительной (более 30 минут) окклюзии внутренней сонной артерии характеризуется умеренным напряжением аэробного метаболизма с потреблением в качестве дополнительных энергетических субстратов недоокисленных продуктов углеводного обмена.

4. Интраоперационный период сопровождается активацией ПОЛ, наиболее выраженной к концу продолжительной окклюзии; состояние антиокислительной системы в этот период характеризуется повышением каталазной активности и некоторым отставанием антирадикальной защиты.

5. Увеличение содержания вторичных перекисных метаболитов в оттекающей от мозга крови в период реперфузии свидетельствует об активации процессов перекисного окисления липидов в мозге, нормализующихся к моменту полного согревания больного.

6. Период реперфузии не сопровождается признаками феномена «невосстановленного кровотока», что свидетельствует об адекватной противоишемической защите в период окклюзии.

7. Краниоцеребральное охлаждение с достижением температуры в носоглотке 33-34°С у больных с одно- и двусторонним гемодина-мически значимым атеросклеротическим поражением сонных артерий в условиях многокомпонентной общей анестезии позволяет безопасно выполнять длительную (до 60 минут и более) хирургическую реконструкцию внутренней сонной артерии.

8. Выявленная достоверная корреляционная связь между показателем гёСЪ мозговой оксиметриии и на этапах операции, максимально выраженная в период окклюзии сонных артерий (г=0,6) позволяет считать транскраниальную оксиметрию простым неинва-зивным методом мониторинга кислородного обеспечения головного мозга в условиях краниоцеребральной гипотермии.

Практические рекомендации 1. Включение галогенсодержащего анестетика фторотана в концентрации до 1 об% в пропись анестезиологического пособия позволяет оптимизировать мозговой кровоток в условиях краниоцеребральной гипотермии, усиливая антигипоксический эффект анестезии.

2 Для достижения оптимальной температуры 33-34°С, вызывающей блокаду нейротрансмиттерной активности, наложение льда целесообразно производить непосредственно после перевода больного на ИВЛ.

3. Искусственную гипертензию во время основного этапа операции целесообразно проводить с использованием низкоконцентрирова-ного (0,0025%) раствора мезатона в виде дробных болюсных инъекций для поддержания системного АД на уровне рабочего, а при низком резерве коллатерального кровотока на 20% выше.

4. При возможном развитии брадикардии в условиях охлаждения ввиду слабой эффективности симпатолитика - атропина, препаратом выбора для стабилизации сердечного ритма является адрено-миметик - астмопент (орципреналина сульфат).

5. Раннее пробуждение больного до момента окончательного согревания нецелесообразно ввиду развития грубой артериальной ги-пертензии, усугубляющей риск гемодинамического удара, способ-

ного нарушить ауторегуляторные механизмы мозгового кровообращения.

6. В период согревания на фоне пробуждения больного включение антагониста кальция - адалата (нифедипина) в комплекс гипотензивной терапии в виде постоянной внутривенной инфузии в дозе

0.01.0,02 мг/мин позволяет обеспечить стабильность гемодинамики.

7. Мозговая оксиметрия позволяет производить оценку кислородного обеспечения головного мозга в период окклюзии сонных артерий, при этом снижение rS02 до 30% является безопасным. Данные оксиметрии должны трактоваться как показатели оксигенации зоны мозга непосредственно в области расположения электрода.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Кайдорин, А.Г. Метод церебральной оксиметрии в интраопера-ционном мониторинге мозгового кровотока у пациентов с атеро-склеротическим поражением брахиоцефальных артерий / А.Г.Кайдорин, В.Б.Стародубцев, Ю.М.Прохоров, М.Н.Дерягин, Т.В.Белых // Современные методы диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы. Тез. IV Всерос. науч.-практ. конф. НИ-ИПК МЗ РФ. - Новосибирск,2001. - С.25 - 26.

2. Чернявский, A.M. Опыт хирургического лечения больных с со-четанным атеросклеротическим поражением коронарных, брахиоцефальных артерий и артерий нижних конечностей / А.М.Чернявский, А.В.Марченко, А.В.Зырянова, М.Н.Дерягин, М.С.Столяров, С.А.Альсов, О.В.Индинок // Материалы VII Всероссийского съезда сердечно-сосудистых хирургов НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. - М.,2001, - С.133.

3. Чернявский A.M. Результаты хирургического лечения пациентов с ИБС и сочетанным атеросклеротическим поражением аорты и ее ветвей / А.М.Чернявский, М.С.Столяров, А.В.Зырянова, Т.Е.Виноградова, С.А.Альсов, А.В.Марченко, М.Н.Дерягин, Е.В.Михайлова // Мозг и сердце: кардиология и кардионеврология. Тр.межрег. науч.- практ. конф. - Новокузнецк,2003. - С.311 - 316.

4. Дерягин, М.Н. Транскраниальная оксиметрия в интраоперацион-ной оценке кислородного обеспечения мозга при операциях на сонных артериях в условиях краниоцеребральной гипотерии // Материалы Седьмой ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых - М.,2003, - С.238.

5. Ломиворотов, В.Н. Метаболизм головного мозга при каротид-ных операциях в условиях краниоцеребрального охлаждения /В.Н.Ломиворотов, А.М.Чернявский, Г.А.Цветовская, Л.Г.Князькова, М.Н. Дерягин // Материалы IX Всероссийского съезда сердечно-сосудистых хирургов НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН. - М.,2003, - С. 164.

6. Кислородное обеспечение головного мозга в условиях краниоцеребрального охлаждения на этапах операции каротидной эндарте-рэктомии /В.Н.Ломиворотов, А.М.Чернявский, М.Н.Дерягин, О.В.Струнин, М.С.Столяров // Патол. кровообращения и и кардиохирургия. - 2003.-№2.- С.38-41.

7. Чернявский, A.M. Возможность сочетанного выполнения каротидной эндартерэктомии и аортокоронарного шунтирования в условиях экстракорпорального обхода правого желудочка / А.М.Чернявский, В.Н.Ломиворотов, Ф.А.Новиков, М.Н.Дерягин, С.Г.Сидельников // Тезисы докладов IV научных чтений, посвященных памяти академика Е.Н.Мешалкина с международным участием,- Новосибирск,2004. - С.101.

8. Чернявский, A.M. Оценка ксенаперикарда, обработанного ди-эпоксисоединениями, как пластического материала при каротидной эндартерэктомии у оперировангных пациентов в сроки от 1 до 5 лет / А.М.Чернявский, М.С.Столяров, А.В.Зырянова, Т.Е.Виноградова, С.А.Альсоь, М.Н.Дерягин, В.Б.Стародубцев // Тезисы докладов IV научных чтений, посвященных памяти академика Е.Н.Мешалкина с международным участием. - Новосибирск,2004. - С.116.

Список терминологических сокращений ИВЛ искусственная вентиляция легких

ВСА внутренняя сонная артерия

ЛВЯВ луковица внутренней яремной вены

Соискатель Ъ><~с^__^ М.Н.ДерягЧН

Подписано в печать 05.10.2004 Формат 60x84 1/16 Печ.л. 1

Заказ №104 Бумага офсетная, 80 тр/м2 Тираж 100 .

Отпечатано на полиграфическом участке издательского отдела Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН 630090, Новосибирск, пр. Академика Лаврентьев», 5

Щ19152

РНБ Русский фонд

2005-4 14165

Актуальность проблемы. Доля ишемических нарушений мозгового кровообращения, обусловленных окклюзирующими поражениями магистральных артерий головного мозга составляет по разным данным от 40 до 75% (Виноградова Т.Е. и соавт., 1999). Стенозы и окклюзии экстракраниальных отделов магистральных артерий головного мозга встречаются в 2-5 раз чаще, чем интракраниальных артерий. В связи с этим хирургическая коррекция окклюзирующих поражений брахиоцефальных артерий наряду с медикаментозной статиновой терапией получила распространение в мире как средство профилактики ишемического инсульта. Наиболее широко применяемая операция каротидной эндартерэктомии, характеризующаяся низким уровнем неврологических осложнений и периоперационной летальности по данным рандомизированных исследований (NASCET, ECST, VASC, CAVATAS) оказывается эффективной как у пациентов с симптомными стенозами экстракраниальных отделов сонных артерий, улучшая течение заболевания, так и у асимптомных пациентов, снижая риск ишемического инсульта в проспективных исследованиях (Виноградова Т.Е., Чернявский A.M., 2003, Goldstain L.B., et al., 1995., Stordahl N.J., Back M.R., 2000). По данным ECST (1995) частота периоперационных осложнений составляет 7,5%; а, согласно результатам, полученным американской ассоциацией по борьбе с инсультом - 5,8%.

Интраоперационная защита головного мозга в период временной окклюзии внутренней сонной артерии остается на сегодняшний день серьезной анестезиологической проблемой, от решения которой во многом зависит успех операции. В Новосибирском НИИ патологии кровообращения накоплен большой опыт применения гипотермии в кардиохирургической практике (Мешалкин E.H.,Верещагин И.П., 1985, Литасова Е.Е. и соавт., 1988,

1997, Ломиворотов В.Н.,1988, Караськов A.M., 1999). С учетом накопленных теоретических знаний и клинического опыта проблема противоишемической защиты мозга во время проведения операции каротидной эндартерэктомии решается с применением краниоцеребрального охлаждения на фоне многокомпонентной общей анестезии. На наш взгляд такой подход в полной мере отражает современное представление о компонентности противоишемической защиты и блокирует развитие ишемического каскада на начальном этапе. Актуальность данного исследования обусловлена необходимостью комплексной оценки кислородного обеспечения головного мозга, динамики биохимических сдвигов в оттекающей и притекающей к головному мозгу крови при односторонней окклюзии внутренней сонной артерии в условиях краниоцеребральной гипотермии. Нет сомнения в том, что полученные данные, с одной стороны, позволяют провести эффективный анализ предлагаемой нами противоишемической защиты головного мозга. С другой стороны - дают возможность дальнейшей оптимизации анестезиологического обеспечения и сведения к минимуму частоты неврологических осложнений.

Цель исследования. Целью настоящего исследования являлась оценка адекватности анестезиологического.обеспечения при операциях на сонных артериях в условиях краниоцеребральной гипотермии.

Задачи исследования.

1 Разработать оптимальный вариант анестезиологического обеспечения при операциях на сонных артериях в условиях краниоцеребральной гипотермии;

2 Оценить эффективность противоишемической защиты посредством изучения кислородного обеспечения головного мозга, динамики биохимических сдвигов в притекающей и оттекающей от головного мозга крови на этапах гипотермии во время операции и в раннем послеоперационном периоде.

1. Изучить возможности фармакохолодовой защиты головного мозга при хирургическом лечении двухстороннего гемодинамически значимого поражения сонных артерий. •

4. Выяснить характер возможных осложнений, провести оценку эффективности церебральной оксиметрии в ранней диагностике интраоперационной ишемии при операциях на сонных артериях в условиях краниоцеребральной гипотермии.

Научная новизна.

Впервые проведена комплексная оценка соответствия кислородного обеспечения головного мозга его метаболическим потребностям в условиях временной односторонней окклюзии внутренней сонной артерии на фоне краниоцеребральной гипотермии.

Впервые доказана эффективность противоишемической защиты головного мозга на основании состояния углеводного, липидного, фосфорного обменов, кислотно-основного состояния, течения процессов перекисного окисления липидов в мозге и антиоксидантной защиты в условиях многокомпонентной общей анестезии и краниоцеребральной гипотермии при каротидных операциях у больных с одно- и двусторонним поражением сонных артерий.

Впервые проведено исследование диагностической ценности непрямой церебральной оксиметрии в оценке кислородного обеспечения головного мозга в условиях краниоцеребральной гипотермии при временной односторонней окклюзии сонных артерий.

Практическая значимость работы и внедрение результатов в практику.

На основании полученных данных биохимических исследований притекающей и оттекающей от головного мозга крови доказана эффективность противоишемической защиты головного мозга при анестезиологическом обеспечении с включением краниоцеребрального гипотермии во время операцияй на экстракраниальных отделах сонных артерий.

Проведена оптимизация анестезиологического обеспечения операций, связанных с устранением стенозов сонных артерий для достижения максимального эффекта противоишемической защиты головного мозга

По результатам проведенного исследования разработаны рекомендации по профилактике гипоксического повреждения ЦНС на этапах операции при временной односторонней окклюзии сонных артерий.

Показана целесообразность использования транскраниальной оксиметрии в качестве показателя интраоперационного мониторинга кислородного обеспечения головного мозга при операциях на брахиоцефальных артериях.

Результаты исследования внедрены в клиническую практику работы ГУ «Новосибирского НИИ патологии кровообращения имени академика Е.Н.Мешалкина МЗ РФ».

Объем и структура диссертации.

Работа состоит из введения, литературного обзора, описания материала и методов, результатов исследования и их обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения.

Диссертация изложена на 141 странице машинописного текста и содержит 22 таблицы и 17 рисунков.

Указатель использованной литературы содержит перечень из 110 работ отечественных и 100 зарубежных авторов.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Анестезиологическое обеспечение, включающее многокомпонентную общую анестезию в условиях краниоцеребральной гипотермии обеспечивает эффективную противоишемическую защиту головного мозга в период временной односторонней окклюзии сонных артерий.

2. Краниоцеребральное охлаждение 33-34°С на фоне многокомпонентной общей анестезии обеспечивает безопасное проведение операций у больных с сопутствующим гемодинамически значимым контрлатеральным каротидным стенозом при реконструктивных операциях на сонных артериях.

3. Метод церебральной оксиметрии позволяет обеспечить надежный интраоперационный мониторинг кислородного обеспечения головного мозга в период временного пережатия внутренней сонной артерии при выполнении основного этапа хирургического вмешательства на сонных артериях.

Апробация.

Результаты исследования были доложены:

- на 4-й Всероссийской научно-практической конференции «Современные методы диагностики заболеваний сердечно - сосудистой системы» (Новосибирск, 28-29мая 2001г.);

- на Седьмом Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 27-30 ноября 2001г.);

- на Седьмой ежегодной сессии НЦССХ им.А.Н.Бакулева РАМН с Всесоюзной конференцией молодых ученых (Москва, 25-27 мая 2003г);

- на Девятом Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 18-21 ноября 2003г.);

- на IV научных чтениях, посвященных памяти академика E.H. Мешалкина с международным участием (Новосибирск, 19-22 мая 2004г.)

- на заседании Ученого совета ГУ «ННИИ патологии кровообращения им. Е.Н.Мешалкина МЗ РФ» в 2004 году.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Работа выполнена под научным руководством д.м.н., профессора В.Н.Ломиворотова. и д.м.н., профессора А.М.Караськова. Для доказательства отдельных положений диссертации выполнялись исследования в лаборатории анестезиологии и реаниматологии (зав. лаб. к.м.н. с.н.с. А.В.Шунькин), лаборатории ИБС (зав.лаб.д.м.н., профессор А.М.Чернявский), лаборатории клинической биохимии (зав. лаб. Г.И.Сергеева), экспресс-лаборатории (зав. лаб. к.б.н. с.н.с. А.Н.Малыгина).

Автор выражает искреннюю признательность Директору Института академику РАЕН, профессору A.M. Караськову за возможность выполнения диссертационной работы и научное руководство в ходе ее выполнения, д.м.н., профессору В.Н.Ломиворотову за научное руководство в формировании работы и решении поставленных задач, д.м.н., профессору А.М.Чернявскому за научно-консультативную помощь при ее написании, за помощь и содействие в ходе выполнения работы к.м.н. с.н.с. A.B. Шунькину; к.м.н. с.н.с. О.В.Струнину, к.м.н. с.н.с. В.В.Ломиворотову, зав. отделением реанимации и интенсивной терапии к.м.н. Г.П.Жданову, к.б.н. с.н.с. Князьковой, к.м.н. Е.Б.Семаеву, ученому секретарю к.б.н. с.н.с. З.И. Вергуновой, Л.В.Саловой, а также сотрудникам отдела анестезиологии и реаниматологии, лаборатории ишемической болезни сердца, клинико-биохимической лаборатории, лаборатории искусственного кровообращения НИИ ПК МЗ РФ за помощь, оказанную автору в его научной и практической работе.

118 ВЫВОДЫ

1. Хирургическое вмешательство на сонных артериях в условиях анестезиологического обеспечения, включающего применение галогенсодержащего анестетика - фторотана до 1об%, тиопентала натрия 4-5мг/кг, атаралгезии и краниоцеребральной гипотермии характеризуется надежной противоишемической защитой головного мозга в период временной окклюзии внутренней сонной артерии.

2. Режим умеренной гипервентиляции ИВ Л (PaC02=28-3lMMHg) в условиях поверхностного охлаждения 33-34°С во время основного этапа операции обеспечивает достаточное для поддержания оптимального тканевого метаболизма снабжение головного мозга кислородом, при этом напряжение кислорода в ипсилатеральной окклюзии луковице внутренней яремной вены составляет 33-36mmHg.

3. Период продолжительной (более 30 минут) окклюзии внутренней сонной артерии характеризуется умеренным напряжением аэробного метаболизма с потреблением в качестве дополнительных энергетических субстратов недоокисленных продуктов углеводного обмена.

4. Интраоперационный период сопровождается активацией ПОЛ наиболее выраженной к концу продолжительной окклюзии; состояние антиокислительной системы в этот период характеризуется повышением каталазной активности и некоторым отставанием антирадикальной защиты.

5. Увеличение содержания вторичных перекисных метаболитов в оттекающей от мозга крови в период реперфузии свидетельствует об активациии процессов перекисного окисления липидов в мозге, нормализующихся к моменту полного согревания больного.

6. Период реперфузии не сопровождается признаками феномена «невосстановленного кровотока», что свидетельствует об адекватной противоишемической защите в период окклюзии.

7. Краниоцеребральное охлаждение с достижением температуры в носоглотке 33-34°С у больных с одно- и двусторонним гемодинамически значимым атеросклеротическим поражением сонных артерий в условиях многокомпонентной общей анестезии позволяет безопасно выполнять длительную (до 60 минут и более) хирургическую реконструкцию внутренней сонной артерии.

8. Выявленная достоверная корреляционная связь между показателем гёОг мозговой оксиметриии и 8]02 на этапах операции, максимально выраженная в период окклюзии сонных артерий (г=0,6) позволяет считать транскраниальную оксиметрию простым неинвазивным методом мониторинга кислородного обеспечения головного мозга в условиях краниоцеребральной гипотермии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Включение галогенсодержащего анестетика фторотана в концентрации до 1 об% в пропись анестезиологического пособия позволяет оптимизировать мозговой кровоток в условиях краниоцеребральной гипотермии, усиливая антигипоксический эффект анестезии.

2. Для достижения оптимальной температуры 33-34°С, вызывающей блокаду нейротрансмиттерной активности, наложение льда целесообразно производить непосредственно после перевода больного на ИВЛ.

3. Искусственную гипертензию во время основного этапа операции целесообразно проводить с использованием низкоконцентрированого (0,0025%) раствора мезатона в виде дробных болюсных инъекций для поддержания системного АД на уровне рабочего, а при низком резерве коллатерального кровотока на 20% выше.

4. При возможном развитии брадикардии в условиях охлаждения ввиду слабой эффективности симпатолитика - атропина, препаратом выбора для стабилизации сердечного ритма является адреномиметик -астмопент (орципреналина сульфат).

5. Раннее пробуждение больного до момента окончательного согревания нецелесообразно ввиду развития грубой артериальной гипертензии усугубляющей риск гемодинамического удара, способного нарушить ауторегуляторные механизмы мозгового кровообращения.

6. В период согревания на фоне пробуждения больного включение антагониста кальция - адалата(нифедипина) в комплекс гипотензивной терапии в виде постоянной внутривенной инфузии в дозе 0,01-0,02 мг/мин позволяет обеспечить стабильность гемодинамики.

7. Мозговая оксиметрия позволяет производить оценку кислородного обеспечения головного мозга в период окклюзии сонных артерий, при этом снижение г802 до 30% является безопасным. Данные оксиметрии должны трактоваться как показатели оксигенации зоны мозга непосредственно в области расположения электрода.