Автореферат диссертации по медицине на тему Периоперационный нейромониторинг в оценке хирургического лечения патологии брахиоцефальных артерий
На правах рукописи
Зияева Юлия Владимировна
ПЕРИОПЕРАЦИОННЫЙ НЕЙРОМОНИТОРИНГ В ОЦЕНКЕ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ПАТОЛОГИИ БРАХИОЦЕФАЛЬНЫХ АРТЕРИЙ
14.01.13 лучевая диагностика, лучевая терапия
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
1 I СЕН 2014
Москва 2014
005552388
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского» Российской академии медицинских наук
Научный руководитель Академик РАН,
доктор медицинских наук, профессор Сандриков Валерий Александрович
Научный консультант Член-корреспондент РАМН,
доктор медицинских наук, профессор Гавриленко Александр Васильевич
Официальные оппоненты
Руководитель лаборатории ультразвуковых методов исследования сосудов Института клинической кардиологии им. A.JI. Мясникова ФГБУ «РКНПК» Минздрава России,
доктор медицинских наук, профессор Балахонова Татьяна Валентиновна
Руководитель группы ультразвуковых исследований сердечно-сосудистой и органной патологии ФГБУ «НЦССХ им. А.Н. Бакулева» РАМН,
доктор медицинских наук Шумилина Маргарита Владимировна
Ведущая организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Институт хирургии имени A.B. Вишневского» Минздрава России
Защита диссертации состоится « ¥ » cti/lüsj-v-2014 года в часов
на заседании Диссертационного совета (Д 001.027.02) ФГБУ «РНЦХ им. академика Б.В. Петровского» РАМН по адресу: 119991, г. Москва, Абрикосовский пер., д. 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «РНЦХ им. академика Б.В. Петровского» РАМН и на сайте www.med.ru Автореферат разослан «/'¿¿/s /^2014 года
Ученый секретарь Диссертационного совета,
доктор медицинских наук Э.А. Годжелло
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
Эффективность хирургического лечения в профилактике инсульта была доказана рядом международных исследований (ECST, 1991, 1998; NASCET, 1991). Но само оперативное вмешательство может приводить к развитию грубых неврологических осложнений и летальных исходов, основными причинами которых являются гипоперфузия, микроэмболия и тромбоз (Покровский A.B., 2005; Spencer М.Р., 1997; Borst G.J., 2001; Jacobowitz G.R., 2001; Howell S.J., 2007). Несмотря на применение и усовершенствование средств защиты головного мозга от ишемии, частота неврологических осложнений в виде инсульта и смерти больного остается значительной и по данным разных авторов достигает от 1 до 7% (Покровский A.B., 2011, 2012; Ахмедов А.Д., 2013; Borst G.J., 2001; Woodworth G.F., 2007). Согласно Национальным рекомендациям по ведению пациентов с патологией брахиоцефальных артерий (2013), хирургическое вмешательство оправдано при условии периоперационного риска «инсульт + летальность от инсульта» не более 3% для больных с транзиторной ишемической атакой и 5% для больных, перенесших инсульт, что на 2% ниже по сравнению с аналогичным документом прошлого года; общая периоперационная летальность не должна превышать 2%.
В условиях возрастающих требований к качеству выполнения операций особую значимость приобретает ранняя диагностика ишемических осложнений, для чего в современной клинике применяют различный набор модальностей нейромониторинга (Шмигельский A.B., 2008; Hans S.S., 2007; Moritz S., 2007; Tan T.W., 2009; Ali A.M., 2011; Alcantara S.D., 2013; Pennekamp C.W., 2013). Но каждая из методик диагностики, наряду с достоинствами, имеет и существенные недостатки. Такие ограничения как невозможность использования в операционной или условиях общей анестезии, чрезмерная сложность интерпретации полученных данных и финансовая недоступность для широкого применения, ставят вопрос о поиске метода, лишенного вышеуказанных недостатков, но обладающего при этом достаточной диагностической значимостью. Существующее в литературе множество разноречивых работ по сочетанию методик между собой и попыткам выделения среди них одной, обладающей наибольшей чувствительностью и
специфичностью, лишь подтверждает актуальность данной проблемы (Rowed D.W., 2004; Friedell M.L., 2008; Stilo F., 2012; Alcantara S.D., 2013). Кроме того, при применении одного метода разные авторы используют различные пороговые значения показателей (Шмигельский A.B., 2006; McCarthy R.J., 2001; Hans S.S., 2007; AbuRahma A.F., 2011), что еще больше усложняет интерпретацию полученных данных в качестве предикторов развития ишемии.
Таким образом, на сегодняшний день в диагностике, сосудистой хирургии, неврологии и ряде смежных дисциплин остаются открытыми вопросы применения и выбора методик для ранней диагностики периоперационных цереброваскулярных осложнений и определения критериев их развития с целью проведения своевременных лечебных мероприятий.
Цель работы: оценить риск развития ишемии головного мозга у больных с патологией брахиоцефальных артерий на основании показателей периоперационного нейромониторинга в зависимости от исходного состояния церебрального резерва кровообращения.
Задачи исследования
1. Выявить на дооперационном этапе группу пациентов с повышенным риском развития ишемии головного мозга на основании показателей нейромониторинга.
2. Провести количественную оценку резерва мозгового кровообращения у больных, которым планируется хирургическое вмешательство на брахиоцефальных артериях, с помощью функциональных нагрузочных тестов.
3. Изучить прогностическую значимость показателей транскраниальной допплерографии с автоматической эмболодетекцией и электроэнцефалографии в развитии ишемии головного мозга на этапах хирургического лечения.
4. Разработать комплексный диагностический алгоритм обследования больных, поступивших для хирургического лечения патологии брахиоцефальных артерий.
Научная новизна
В исследовании разработан комплексный диагностический алгоритм оценки состояния головного мозга на основании транскраниальной допплерографии с усовершенствованной методикой эмболодетекции на частотах 2,0 и 2,66 МГц и
электроэнцефалографии со спектральным анализом в течение дооперационного, интраоперационного и раннего послеоперационного периодов хирургического лечения больных с патологией брахиоцефальных артерий, в том числе с применением функциональных нагрузочных тестов и количественной оценкой церебрального резерва кровообращения. Впервые в работе применялся единый комплекс мониторинга мозгового кровообращения, имеющий встроенные модальности транскраниальной допплерографии с эмболодетекцией на частотах 2,02,66 МГц, электроэнцефалографии со спектральным анализом, артериального давления, пульсоксиметрии и капнографии. Практическая значимость
Разработанный диагностический алгоритм обследования больных с патологией брахиоцефальных артерий позволяет на дооперационном этапе выявлять пациентов с повышенным риском развития ишемии головного мозга и минимизировать число периоперационных неврологических осложнений. Усовершенствованная методика автоматической детекции эмболии на частотах 2,02,66 МГц позволяет с большей достоверностью дифференцировать газовые и материальные микроэмболы, что способствует лучшему пониманию источников их происхождения для возможности проведения своевременных профилактических и лечебных мероприятий.
Апробация результатов исследования
Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на следующих конференциях и съездах:
• IV Конгресс Украинской Ассоциации специалистов ультразвуковой диагностики, 14-16 мая 2012 г., Севастополь, Украина;
• Научно-практическая конференция «Редкие наблюдения и ошибки инструментальной диагностики», 23 мая 2013 г., Москва, Россия;
• V Всероссийская Конференция «Функциональная диагностика - 2013» в рамках V Научно-образовательного форума с международным участием «Медицинская диагностика-2013», 29-31 мая, Москва, Россия.
Апробация работы состоялась 20 мая 2014 года на объединенной научной конференции отдела клинической физиологии, инструментальной и лучевой
диагностики, отделения хирургии сосудов, отделения анестезиологии и реанимации ФГБУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» РАМН и кафедры функциональной и ультразвуковой диагностики ИПО ГБОУ ВПО Первого МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 4 научных работы, 3 из которых в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Внедрение полученных результатов
Основные положения и результаты работы применяются в клинической практике отдела клинической физиологии, инструментальной и лучевой диагностики и отделения хирургии сосудов ФГБУ «РНЦХ имени академика Б.В. Петровского» РАМН.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 120 страницах, содержит 12 рисунков, 19 таблиц и включает в себя введение, 4 главы, заключение, выводы, практические рекомендации и список литературы, состоящий из 62 отечественных и 121 иностранного источника.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Клиническая характеристика пациентов и методика исследования
В проспективное исследование включены результаты 87 операций, выполненных больным со стенозом и (или) патологической извитостью брахиоцефальных артерий (БЦА) в отделении хирургии сосудов ФГБУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» РАМН с января 2012 г. по апрель 2014 г.; из которых 62 (71,3%) мужчины и 25 (28,7%) женщин. Средний возраст больных составлял 66,08 ± 8,26 года (от 41 до 83 лет). Все пациенты были обследованы до операции, интраоперационно и в раннем послеоперационном периоде согласно алгоритму, разработанному для больных с патологией БЦА.
Дооперационное обследование начинали с дуплексного сканирования БЦА и измерения артериального давления (АД) на обеих руках. При помощи датчиков частотой 7-14 МГц на ультразвуковых сканерах Logiq 7 и VIVID-7 (GE, США) определяли степень, локализацию и протяженность стеноза, наличие
патологической извитости и выраженность нарушений локальной гемодинамики. Эхоструктуру атеросклеротической бляшки оценивали по классификации Gray-Weale в модификации Geroulakos G. (1994).
Для дальнейшего обследования больных применялся портативный комплекс мониторинга мозгового кровообращения «Ангиодин-Универсап» (Биосс, Россия), оснащенный встроенными модулями транскраниальной допплерографии (ТКДГ) с усовершенствованной методикой автоматической эмболодетекции на частотах 2,0 и 2,66 МГц, электроэнцефалографии (ЭЭГ) со спектральным анализом, АД, капнографии и пульсоксиметрии.
ТКДГ с автоматической эмболодетекцией проводили по стандартной методике ультразвуковыми датчиками частотой 2,0-2,66 МГц, закрепленными в мониторном шлеме. В автоматическом режиме регистрировали основные параметры кровотока в средней мозговой артерии (СМА): систолическую (Vs, см/с), диастолическую (Vd, см/с) и среднюю скорость (усредненную по времени максимальную скорость кровотока) (Vm, см/с), индексы пульсативности (PI, отн. ед.) и резистентности (R1, отн. ед.).
Режим регистрации микроэмболических сигналов (МЭС) реализовывался одновременно с проведением ТКДГ и отображением по каждому каналу количества и характера (газовый или материальный) зарегистрированных эмболов, их мощности (дБ), частоты (Гц), длительности (мс), абсолютного и относительного времени возникновения. Уровень порога детекции относительного увеличения интенсивности сигнала составлял 5 дБ, порог режекции - 5 дБ; временное перекрытие окон при быстром преобразовании Фурье - 70%. Окончательное заключение о природе эмболии делали после визуального и аудио анализа сигнала в записи при помощи функции «детализация эмбола». Для дифференцировки МЭС на газовые и материальные пользовались алгоритмом, разработанным в ФГБУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» РАМН (Федулова C.B., 2007).
Регистрацию ЭЭГ проводили в монополярном отведении по системе 10:20 с уменьшенным количеством электродов, которые располагали симметрично на поверхности головы: в лобных (F), центральных (С) и затылочных (О) областях обоих полушарий. Для оценки ЭЭГ использовали следующие параметры: частоту
(Гц), амплитуду (мкВ), для двух заданных каналов - асимметрию (RAR - relative asymmetry ratio, %) по выбранной характеристике - относительной мощности ритмов (RP — relative power, %) и среднеквадратичной амплитуды (MSA -mean square ampltitude, мкВ). В качестве заданных каналов использовались центральные отведения СЗ и С4. Границы частотных диапазонов активности устанавливались в пределах: а-8-13 Гц, ß-13-35 Гц, а-0,5-4 Гц, ß-4-8 Гц. Частота накопленной мощности (SEFnn, spectral edge frequency, где nn - процент от общей мощности спектра, %) составляла 80%.
Измерение АД проводили аппаратным способом в автоматическом режиме с частотой 1-2 раза в минуту; регистрировали систолическое, диастолическое и среднее артериальное давление (САД).
Капнографию применяли для исходной оценки состояния дыхательной системы и контроля правильности проведения функциональных нагрузочных тестов (ФНТ). При естественном дыхании использовали носовой адаптер, который располагали как можно ближе к дыхательным путям пациента во избежание увеличения объема мертвого пространства. Определяли концентрацию С02 в выдыхаемом воздухе (PetC02), отражающую напряжение С02 в крови (РаС02) с разницей не более 1-3 мм рт. ст.
Пульсоксиметрию использовали как дополнительную модальность мониторинга, позволяющую отслеживать насыщение артериальной крови кислородом (Sp02).
После оценки и регистрации исходных параметров церебральной и общей гемодинамики проводили ФНТ с целью определения состояния церебрального перфузионного резерва (ЦПР) и его количественной оценки. В качестве ФНТ применялись наиболее простые в исполнении дыхательные тесты: проба с гиперкапнией и гипервентиляцией.
Гиперкапния создавалась путем задержки дыхания на 30-40 секунд после неглубокого вдоха. В меню прибора настраивалась опция «ФНТ» и на основании динамики показателей ТКДГ (скорости кровотока в СМА) и капнографии автоматически рассчитывался индекс реактивности (ИР) мозговых сосудов на гиперкапническую нагрузку; для расчета использовали формулу:
ИР+= (У*- У„)/У0*(рС02+- рСО2% *100% (1лпс1еёааг(1 К.Р. сЧ а1„ 1986), где ИР*- индекс реактивности мозговых сосудов при гиперкапнии; У0- средняя скорость кровотока в покое (см/с); V* - средняя скорость кровотока на фоне гиперкапнии (см/с); рСО° - напряжение СОг в выдыхаемом воздухе в покое (мм рт. ст.); рСО? — напряжение ССЬ в выдыхаемом воздухе на фоне гиперкапнии (мм рт. ст.)
После проведения пробы с задержкой дыхания выдерживали временной интервал, необходимый для полного восстановления показателей всех модальностей мониторинга до исходного уровня. Затем проводили тест с гипокапнией, которую создавали спонтанной гипервентиляцией в течение 1-2 минут с автоматическим расчетом ИР по установленной формуле:
ИР~=(У0- ГУУо*(рсо2° рСО2 )*100 (Ыпёецаагс! К^. е1 а1„ 1986), где
ИР'- индекс реактивности мозговых сосудов при гипокапнии;
У0- средняя скорость кровотока в покое (см/с);
У~ - средняя скорость кровотока на фоне гипокапнии (см/с);
рСО? - напряжение С02 в выдыхаемом воздухе в покое (мм рт. ст.);
рС02~ - напряжение С02 в выдыхаемом воздухе на фоне гипокапнии (мм рт. ст.)
За нормальные показатели ИР в СМА на гиперкапническую нагрузку принимали значения ИР+>2,6±0,2; на гипокапническую нагрузку - ИР <(-2,6±0,2) (Семенютин В.Б., Свистов Д.В., 2004).
На основании проведения ФНТ и полученных значений ИР+ в пробе с задержкой дыхания пациенты были разделены на три группы:
1 группа состояла из 23 больных с нормальным значением ИР+ (ИР+>2,6±0,2) и сохранным ЦПР, соответствующими таковым у здоровых лиц, т.е. с должным приростом кровотока в СМА на 1,8-2% на каждый мм рт. ст. повышения СО2 в выдыхаемом воздухе;
2 группу составили 35 пациентов со сниженными показателями ИР+(0<ИР+<2,6±0,2) и ЦПР, прирост кровотока в СМА у которых был положительным, но не достигал значений нормы;
3 группа включала 29 больных с отрицательными значениями ИР+
(-2,6±0,2«ИР+<0) и отсутствием ЦПР, т.е. в ответ на гиперкапнию у данных
пациентов происходило не нарастание кровотока в СМА, а его снижение.
Больных второй и, особенно, третьей группы рассматривали как лиц с повышенным риском развития нарушений мозгового кровообращения во время операции и в раннем послеоперационном периоде и предполагали у них более выраженные изменения показателей ТКДГ и ЭЭГ на последующих этапах обследования. По полу, возрасту, степени тяжести и осложнениям основного заболевания группы больных были сопоставимы между собой (табл. 1,2).
Таблица 1. Характеристика пациентов в группах по полу и возрасту
Признак 1 группа (п=23) 2 группа (п=35) 3 группа (п=29) Р
Мужчины, (%) 15(65,2) 24 (68,6) 23 (79,3) 0,484
Женщины, (%) 8 (34,8) 11 (31,4) 6 (20,7)
Возраст, лет 65,55±7,14 65,90±9,52 66,76±7,94 0,874
р - достоверность различий между группами;
Таблица 2. Сравнительные данные по степени тяжести и осложнениям основного заболевания
Критерий 1 группа (п=23) 2 группа (п=35) 3 группа (п=29) Р
Степень стеноза ипсилатеральной ВСА, %* 77,5 (70; 85) 80,0 (65; 85) 80,0 (70; 80) 0,923
Степень стеноза контрлатеральной ВСА, %* 47,5 (30; 55) 52,5 (35; 70) 60,0 (40; 70) 0,226
Окклюзия контрлатеральной ВСА, (%) 0 3 (8,6) 4(13,8) 0,190
Патологическая извитость ВСА, (%) 2(8,7) 5(14,3) 2 (6,9) 0,599
Сочетание извитости и стеноза ВСА, (%) 5 (21,7) 7 (20,0) 5(17,2) 0,917
Транзиторная ишемическая атака в анамнезе, (%) 4(17,4) 5(14,3) 4(13,8) 0,928
Инсульт в анамнезе, (%) 5 (21,7) 14(40,0) 10(34,5) 0,348
Перенесенная КЭЭ из контрлатералыюй ВСА, (%) 3 (13,0) 5(14,3) 5 (17,2) 0,906
р - достоверность различий между группами; * среднее значение представлено Me (25;75-й МИ);
Данные о строении виллизиева круга представлены в таблице 3. У 23 (26,4%) пациентов сведения о его строении отсутствовали в связи с тем, что при проведении транскраниального дуплексного сканирования локация через височное окно была затруднена, а МРТ- или КТ ангиография не являлись обязательными исследованиями и выполнялись по показаниям при подозрении на поражение интракраниальных артерий.
Таблица 3. Сравнительные данные о строении виллизиева круга
Строение виллизиева круга 1 группа (п=23) 2 группа (п=35) 3 группа (п=29) Р
Замкнутое, (%) 14(60,9) 18(51,4) 12(41,4) 0,374
Незамкнутое, (%) 4(17,4) 8 (22,9) 8(27,6) 0,686
Нет данных,(%) 5(21,7) 9 (25,7) 9(31,0) 0,746
р - достоверность различий между группами
При межгрупповом сравнении по наличию сопутствующей патологии значимое различие было выявлено по частоте встречаемости инфаркта миокарда между 1 и 3 группами (табл. 4).
Таблица 4. Распространенность сопутствующих заболеваний в группах
Заболевание 1 группа (п=23) 2 группа (п=35) 3 группа (п=29) Р
Артериальная гинертензия, (%) 20 (87,0) 32 (91,4) 27 (93,1) 0,738
Ишемическая болезнь сердца, (%) 10(43,5) 22 (62,9) 19(65,5) 0,223
Инфаркт миокарда в анамнезе, (%) 2 (8,7) 9(25,7) 13(44,8) 0,014*
Нарушения ритма сердца, (%) 2 (8,7) 7 (20,0) 7(24,1) 0,343
Хроническая ишемия нижних конечностей, (%) 7 (30,4) 12(34,3) 12(41,4) 0,699
Сахарный диабет 11 типа, (%) 5 (21,7) 9 (25,7) 7(24,1) 0,942
Заболевания желудочно-кишечного тракта, (%) 5 (21,7) 8 (22,9) 5(17,2) 0,845
Хроническая обструктивная болезнь легких, (%) 1 (4,4) 2(5,7) 0 0,442
р - достоверность различий между группами * - р (1-2)=0,106; р (1-3)=0,004; р (2-3)=0,Ю9
Всем пациентам было выполнено одностороннее хирургическое вмешательство в соответствии с характером поражения БЦА. По виду выполненных операций различий между группами выявлено не было (табл. 5).
Таблица 5. Виды выполненных операций на брахноцефапьных артериях
Вид операции 1 группа (п=23) 2 группа (п=35) 3 группа (п=29) Р
КЭЭ первичный шов, (%) 2 (8,7) 7 (20,0) 4(13,8) 0,487
пластика синтетической заплатой, (%) 2 (8,7) 10(28,6) 9(31,0) 0,127
Эверсионная КЭЭ, (%) 15(65,2) 13(37,1) 14(48,3) 0,112
Резекция патологической извитости ВСА, (%) 2 (8,7) 5(14,3) 2 (6,9) 0,599
Сонно-подключичное шунтирование, (%) 2(8,7) 0 0 0,058
р — достоверность различий между группами
Иптраоперационпое обследование начинали после интубации и введения пациента в анестезию. В качестве анестезиологического пособия применялась общая анестезия в сочетании с поверхностной блокадой шейного сплетения. При работе в области каротидного тельца проводили инфильтрацию гломуса 2% раствором лидокаина. Перед пробной окклюзией внутренней сонной артерии (ВСА) вводили гепарин натрия (Крайник В.М., 2012). Для регистрации ЭЭГ использовали игольчатые электроды; АД измеряли инвазивным способом, для капнографии применялся адаптер с боковым отбором газа из дыхательного контура искусственной вентиляции легких.
Обследование проводили непрерывно с акцентами на основных этапах:
• начало операции - регистрация всех параметров мониторинга после введения пациента в анестезию и начала операции;
• пережатие ипсилатеральной ВСА, определение коллатерального резерва мозгового кровообращения и показаний к применению временного внутрипросветного шунта (ВВШ); выполнение основного этапа реконструкции (при наличии показаний на фоне установки ВВШ);
• пуск кровотока по ВСА;
• конец операции - время от момента пуска кровотока по ВСА до ушивания раны.
Компенсацию коллатерального кровотока и показания к применению ВВШ определяли по данным ТКДГ. Во время пробного пережатия ВСА оценивали степень снижения линейной скорости кровотока (JICK) в ипсилатеральной СМА. При ее падении более чем на 50% от исходного уровня коллатеральный резерв расценивали как недостаточный (Национальные рекомендации по ведению пациентов с патологией брахиоцефапьных артерий, 2013; Gossetti В., 1997; McCarthy R.J., 2001; Ali A.M., 2011), что являлось показанием к установке ВВШ. Одновременно оценивали наличие и выраженность изменений ЭЭГ, а также динамику других показателей мониторинга; регистрировали общую длительность пережатия ВСА во время основного этапа реконструкции, длительность установки, удаления и функционирования ВВШ. В момент пуска кровотока по ВСА определяли степень прироста JICK в ипсилатеральной СМА и характер изменений допплерограммы. Увеличение J1CK в СМА в два и более раза от исходного уровня и
сохранение повышенных значений до конца операции рассматривали как предиктор развития синдрома церебральной гиперперфузии (СЦГ) (Ogasawara К., 2005; Pennekamp C.W., 2012); отмечали этапы операции, сопровождающиеся наибольшим поступлением МЭС в церебральное русло.
По завершении операции, восстановлении самостоятельного дыхания и экстубации больного, оценивали неврологический статус, после чего пациента переводили в отделение реанимации для дальнейшего наблюдения.
Послеоперационное наблюдение проводили в течение одного часа после операции, используя весь набор модальностей мониторинга, за исключением ЭЭГ, ввиду невозможности ее безартефактной записи. Тенденцию к двукратному повышению J1CK в СМА рассматривали как угрозу развития СЦГ.
Для купирования послеоперационной артериальной гипертензии (АГ) проводили инфузию блокаторов кальциевых каналов. Значимым считали повышение САД более 10% от исходного уровня. Профилактику тромбозов проводили путем введения через 4 часа после интраоперационной дозы гепарина анитикоагулянтов длительного действия (Крайник В.М., 2012).
По окончании мониторинга при помощи функции «детализация эмбола» проводили заключительный анализ зарегистрированной во время операции и в раннем послеоперационном периоде эмболии, определяли ее связь с хирургическими манипуляциями и развитием осложнений.
Статистическая обработка материала проведена при помощи программного обеспечения StatSoft Statistica 10.0. Все параметры проверялись на нормальность распределения критерием Шапиро-Уилка. При условии нормального распределения количественных признаков для их описания использовали среднее ± стандартное отклонение (М±о), в случаях асимметричного распределения -медиану и 25-й и 75-й межквартильный интервал (МИ) для медианы (Me (25; 75)). Для проверки нулевой гипотезы при сравнении средних трех групп при нормальном распределении применялся однофакторный дисперсионный анализ ANOVA, при асимметричном распределении использовали его непараметрический аналог - тест Крускала-Уоллиса. При выявлении статистически значимых различий между тремя группами отличные от остальных средние выделяли методом множественного попарного
сравнения ^-критерий Стьюдента). Для оценки однородности групп по качественным признакам применяли критерий хи-квадрат. Для сравнения результатов повторных измерений внутри группы применяли ^критерий для зависимых выборок. Уровень значимости был принят как достаточный при р<0,05.
Результаты исследования При проведении ФНТ максимальный диапазон изменений кровотока в соответствии со значениями ИР определялся только у больных 1 группы, что свидетельствовало о достаточной ёмкости ЦПР; меньшая динамика отмечалась во 2 и 3 группе пациентов, у которых значения ИР*' и ИР~ были сниженными, а объем ЦПР недостаточным или отсутствовал (рис. 1, табл. 6).
Ут, см/с 1 группа
— ипсилатерапьная СМА - - контрлатеральная СМА 4. 2 группа 0<ИР+<Ш(),2
"
"^"г-—_^2а6±0.2<ИР4<0
35
гипокапнля 25 фон гилеркапния
22,5 25 27.5 30 32,5 35 37,5 40 42,5 45
С02 мм рт. СТ.
Рис. 1. Динамика средней скорости кровотока (Ут) в средней мозговой артерии при проведении функциональных нагрузочных тестов
Таблица 6. Значения индекса реактивности в группах при проведении функциональных нагрузочных тестов
ИР СМА 1 группа 2 группа 3 группа
(п=23) (п=35) (п=29)
ИР * ипсилатерапьная 2,50 (2,41; 2,57) 1,37 (1,23; 1,66) -0,88 (-1,06;-0,71)
контрлатерал ьная 2,52 (2,48; 2,58) 1,36 (1,08; 1,65) -0,94 (-1,17; 0,32)
ИР' ипсилатерапьная -2,58 (-2,62;-2,50) -1,98 (-2,17;-1,62) -1,59 (-1,91;-1,62)
контрлатеральная -2,54 (-2,60; -2,50) -1,97 (-2,20;-1,75) -1,54 (-1,80;-1,34)
среднее значение представлено как Ме (25; 75-й МИ)
При оценке показателей ЭЭГ у всех пациентов наблюдалась нормальная или пограничная с нормой ЭЭГ: ведущими были а-ритм (20-60 мкВ, 10-11 Гц) или |3-ритм (15-25 мкВ, 15-30 Гц). Относительная мощность медленных ритмов с амплитудой до 10-25 мкВ составляла 20-30%, что свидетельствовало об изменении функциональной активности головного мозга, характерном для лиц пожилого возраста и пациентов с хроническими цереброваскулярными заболеваниями. При проведении теста с задержкой дыхания относительная мощность волн 0- и 8-диапазона значимо не изменялась. На фоне гипервентиляции произошло небольшое нарастание амплитуды медленных волн до 25-30 мкВ; у ряда пациентов отмечалось увеличение их относительной мощности в спектре до 35-45%.
В начале операции показатели мониторинга не имели различий между группами (р>0,05). По сравнению с дооперационным этапом исследования во всех группах определялось снижение АД и ЧСС (р<0,05), что было обусловлено действием применяемой анестезии на общую гемодинамику. В соответствии с данными изменениями, во всех группах наблюдалось симметричное снижение (в среднем на 6%) скоростей кровотока по обеим СМА, не достигавшее значимого уровня. При межгрупповом сравнении скорости кровотока в СМА различий выявлено не было (рис. 2)
5. СМ С
А
А
в 1 группа
■ 2 группа
■ 3 группа
-ипсилатеральная СМА - -контрлатерапьнаяС'МА
пережатие ВСА
пуск кровотока по ВСА
конец
ранний
начало операцн
операции послеоперационный период
Ар<0,05 по сравнению с началом операции * р<0,05 при межгрупповом сравнении
Рис. 2. Динамика систолической скорости кровотока (Уэ) в средней мозговой артерии на этапах операции и в раннем послеоперационном периоде
На этапе пережатия ВСА систолическая скорость кровотока снижалась в среднем в 1 группе на 23%, во 2 — на 35%, а в 3 - на 45% от исходного уровня. Степень снижения кровотока была различной (р=0,016) (рис. 2), ввиду неодинакового количества больных с низким коллатеральным резервом в группах. Снижение индексов пульсативности и резистентности в бассейне оперируемой ВСА было связано с переходом к коллатеральному типу кровоснабжения, имеющему более низкое периферическое сопротивление. По противоположной СМА отмечалась незначительная тенденция к повышению кровотока по сравнению с началом операции (рис. 2).
Коллатеральный резерв был расценен как недостаточный у 20 (23,0%) больных, более половины из них - 12 (60,0%) - были в 3 группе наблюдения (рис.3). У 8 (9,2%) пациентов при пережатии ВСА кровоток в ипсилатеральной СМА отсутствовал. Из 20 случаев недостаточного коллатерального резерва у 3 (15,0%) пациентов виллизиев круг был замкнут, у 9 (45,0%) - незамкнутый, у 8 (40,0%) данные о его строении отсутствовали.
Снижение скорости кровотока в СМА менее 50% I Снижение скорости кровотока в СМА более 50%
Виллизиев круг замкнутый ^ Виллизиев круг незамкнутый Н Нет данных о строении
1 группа
Рис. 3. Частота снижения систолической скорости кровотока (Уб) в средней мозговой артерии на 50% и более при пережатии ипсилатеральной внутренней сонной артерии по данным транскраниальной допплерографии
Пуск кровотока по ВСА сопровождался приростом систолической, диастолической и средней скорости кровотока по ипсилатеральной СМА по сравнению с начальным этапом операции (р<0,05) (рис. 2). В 1 группе увеличение систолической скорости составило 15%, во 2 - 18%, а в 3 - 13% (р>0,05). Двукратное непродолжительное (не более 3 мин) повышение ЛСК по сравнению с
началом операции наблюдалось в 1 (4,3%) случае в 1 группе, в 3 (8,6%) случаях - во 2 и 3 (10,3%) - в 3 группе. В 1 группе было выявлено значимое (р=0,04) повышение индекса пульсативности на стороне операции по сравнению со 2 и 3 группой, что подтверждало сохранность ауторегуляции мозгового кровообращения у больных 1 группы, за счет которой при устранении стеноза происходило рефлекторное повышение сосудистого тонуса, направленное на ограничение объема притекающей крови и предотвращение развития гиперперфузии. По контрлатеральной СМА характер кровотока не изменился (рис. 2). По сравнению с начальным этапом операции во всех группах больных отмечалось развитие АГ: повышение САД в 1 группе составило 5,7%, во 2 группе - 6%, в 3 группе - 7,3% (р>0,05).
Недостаточность коллатерального резерва при пробном пережатии ВСА являлась показанием к применению ВВШ в 20 (23,0%) случаях. Частота использования ВВШ в 3 группе была выше, чем во 2 (р=0,032) и значительно выше, чем в 1 группе (р=0,008). Длительность пережатия ВСА при выполнении основного этапа реконструкции, установки, работы и удаления ВВШ не имела различий между группами (р>0,05): среднее время пережатия составляло 29,8±9,4 мин, установки ВВШ - 2,08±0,71 мин, удаления ВВШ - 2,35±0,58мин, длительность работы -31,7±Ю,2 мин.
При оценке показателей ЭЭГ на начальном этапе операции преобладала высокочастотная активность в виде а-ритма амплитудой 40-60 мкВ или (3-ритма амплитудой 15-25 мкВ. Относительная мощность диапазона а-волн в спектре составляла 15-25%, Р-волн - 8 12% (рис. 4); с амплитудой -10-25 мкВ.
; % 45 -Л~
■ а-ритм
30 Ы р-ритм
25 I в I II ■ Ва~рн™
\l\i\i\i
начало пережатие пуск конец
операции ВСА кровотока операции
по ВСА
Рис. 4. Динамика относительной мощности ритмов ЭЭГ на этапах операции
На этапе пережатия ВСА у 1 I (47,8%) больных в 1 группе, 19 (54,3%) - во 2 и 17 (58,6%) - в 3 группе (р>0,05) происходило диффузное снижение амплитуды а-ритма до 20-40 мкВ, (3-ритма - до 10-15 мкВ (в среднем на 30-50%) без выраженной асимметрии. Также отмечалось нарастание относительной мощности 8-волн до 2035% и 9-волн до 12-15%, что увеличивало их составляющую в спектре на 20-30% от уровня исхода (рис. 4). Вышеуказанную динамику ЭЭГ имели 13 (65,0%) больных из 20, у которых при пробном пережатии ВСА по данным ТКДГ обнаруживалась декомпенсация мозгового кровообращения. В ряде наблюдений - у 2 (5,7%) пациентов во 2 группе и 2 (6,9%) в 3 группе отмечена незначительная дезорганизация основного ритма и непродолжительные диффузные вспышки медленноволновой активности. У 12 (52,2%) пациентов из 1 группы, 14 (40,0%) из 2 группы и 10 (34,5%) - из 3 группы изменения ЭЭГ были менее выраженными: наблюдалось диффузное уплощение высокочастотной активности на 20-30%. Относительная мощность в спектре 8- и 0-волн не изменялась и составляла исходные 15-25%) и 8-12%. Появление изменений ЭЭГ в большинстве случаев происходило спустя 30-40 секунд от момента пережатия ВСА, и сохранялось до пуска кровотока или до конца операции с тенденцией к постепенному восстановлению (рис. 4).
В раннем послеоперационном периоде во всех группах больных сохранялся повышенный уровень АД (с приростом САД на 10%), что требовало введения блокаторов кальциевых каналов. На фоне изменений общей гемодинамики определялось повышение систолической, диастолической и средней скоростей кровотока по обеим СМА (р<0,05) по сравнению с началом операции (рис. 2).
Эпизоды эмболии были выявлены при проведении всех операций. Количество зарегистрированных МЭС составляло от 1 до 64 за все время операции и раннего послеоперационного периода. На этапе доступа к ВСА определялось до 12% всех МЭС, все они были дифференцированы как материальные. 60% МЭС возникало во время пуска кровотока по ВСА и содержало как материальные, так и воздушные элементы. 20% эмболий было связано с установкой и работой ВВШ. К концу операции и в раннем послеоперационном периоде число МЭС снижалось, составляя 6% и 2% от всех эпизодов соответственно. По контрлатеральной СМА были
зарегистрированы единичные материальные МЭС без какой-либо связи с определенным этапом операции. По общему количеству МЭС в ипсилатерапьной СМА между исследуемыми группами значимого различия выявлено не было (р>0,05); также не было различия по числу материальных (р>0,05) и воздушных (р>0,05) эмболов, несмотря на большую частоту использования ВВШ во 2 и 3 группах (рис. 5).
11 20
■ Общее число МЭС
Материальные МЭС > 1 'азовые МЭС
1 группа 2 группа 3 группа
Рис. 5. Число зарегистрированных микроэмболических сигналов в течение операции и раннего послеоперационного периода
Анализ эмболии, зарегистрированной на частотах 2,0 МГц и 2,66 МГц, позволил с большей достоверностью определять характер МЭС: на рисунке 6 представлено различие мощности (одной из основных характеристик МЭС) отраженного сигнала от эмбола на частотах 2 МГц и 2,66 МГц (кривые синего и зеленого цвета) относительно фонового сигнала кровотока в СМА.
Рис. 6. Интерфейс монитора в режиме функции «детализация эмбола». Регистрация микроэмболического сигнала на частотах 2 МГц и 2,66 МГц
Из неврологических осложнений ишемического характера зарегистрирована 1 (1,2%) транзиторная ишемическая атака (в бассейне оперируемой ВСА) во 2 группе, у больной с нарушением мозгового кровообращения в анамнезе. При пережатии ВСА изменений кровотока в СМА выявлено не было. На ЭЭГ отмечалась диффузная депрессия амплитуды основного ритма на 30-35% и увеличение - на 58% составляющей медленноволновой активности без нарастания ее амплитуды. По данным экстренной МРТ головного мозга свежие ишемические очаги поражения не определялись.
В связи с отсутствием в нашем наблюдении грубых ишемических осложнений можно предположить, что основная масса зарегистрированной материальной микроэмболии была представлена сладжем форменных элементов крови, которые подверглись лизису в сосудистом русле. Однако в рамках данной работы не проводилось исследование головного мозга на обнаружение «тихих» ишемических очагов, в связи с чем, нам неизвестно сопровождалась ли регистрация МЭС их появлением.
ВЫВОДЫ
1. Проведение периоперационного нейромониторинга с количественной оценкой резерва мозгового кровообращения на дооперационном этапе позволяет выявить группу пациентов с повышенным риском развития интраоперационной ишемии головного мозга.
2. Значение индекса реактивности на гиперкапническую нагрузку менее 2,6±0,2 является прогностическим признаком угрозы развития ишемии головного мозга во время операции.
3. Сравнительная оценка интраоперационного нейромониторинга на основе транскраниальной допплерографии с эмболодетекцией и компьютерной электроэнцефалографии показала, что методом выбора следует считать транскраниальную допплерографию.
4. Разработанный комплексный алгоритм обследования больных с патологией брахиоцефальных артерий, включающий количественную оценку резерва мозгового кровообращения, позволяет минимизировать риски цереброваскулярных осложнений периоперационного периода.
5. Количество зарегистрированной микроэмболии во время операций на брахиоцефальных артериях не зависит от вида выполненной реконструкции.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Диагностический алгоритм у больных, поступивших для хирургического лечения брахиоцефальных артерий, должен включать на дооперационном этапе определение индекса реактивности средней мозговой артерии на гиперкапнию.
2. Транскраниальную допплерографию целесообразно проводить всем пациентам во время операций на брахиоцефальных артериях, а также использовать ее для определения показаний к установке временного внутрипросветного шунта.
3. Снижение линейной скорости кровотока в средней мозговой артерии на 50% и более от исходного уровня после пробного пережатия ипсилатеральной внутренней сонной артерии является пороговым значением угрозы развития ишемии головного мозга и показанием к установке временного внутрипросветного шунта.
4. Наиболее эмболоопасными этапами операции следует считать пуск кровотока по внутренней сонной артерии, во время которого регистрируется до 60% всего объема эмболии, и установку и удаление временного внутрипросветного шунта -20% эмболии.
5. Дополнительных диагностических исследований для определения строения виллизиева круга не требуется, т.к. эти данные не отражают степень коллатерального резерва мозгового кровообращения у больных с патологией брахиоцефальных артерий и не влияют на необходимость применения временного внутрипросветного шунта во время операции.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Дутикова, Е.Ф. Оценка мозгового кровотока методом транскраниальной допплерографии с эмболодетекцией при реконструктивных операциях на брахиоцефальных артериях / Дутикова Е.Ф., Зияева Ю.В., Ковалевская O.A., Дынник О.Б., Черняк A.B., Черняк В.А. // Материалы IV Конгресса Украинской Ассоциации специалистов ультразвуковой диагностики. - 2012. - С. 141-143.
2. Дутикова, Е.Ф. Нейромониторинг и внутримозговая гемодинамика при реконструкциях брахиоцефальных артерий / Дутикова Е.Ф., Зияева Ю.В.,
Медведева JI.A., Щедеркина И.О. // Ультразвуковая и функциональная диагностика. - 2013. № 2. - С. 108-115.
3. Сандриков, В.А. Церебральная гемодинамика у пациентов с патологией брахиоцефальных артерий / Сандриков В.А., Зияева Ю.В., Дутикова Е.Ф., Садовников В.И., Гавриленко A.B., Абрамян A.B., Медведева JI.A. // Функциональная диагностика. - 2013. № 4. - С. 19-24.
4. Гавриленко, A.B. Выбор метода хирургического лечения больных с патологической извитостью внутренней сонной артерии / Гавриленко A.B., Сандриков В.А., Куклин A.B., Абрамян A.B., Кочетков В.А., Хрипков A.C., Зияева Ю.В. // Анналы хирургии. - 2013. № 6. - С. 18-23.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АГ артериальная гипертензия
АД артериальное давление
БЦА брахиоцефальные артерии
ВВШ временный внутрипросветный шунт
ВСА внутренняя сонная артерия
ИР индекс реактивности
ИР+ индекс реактивности на гиперкапнию
ИР" индекс реактивности на гипокапнию
KT компьютерная томография
кээ каротидная эндартерэктомия
лек линейная скорость кровотока
МИ межквартильный интервал
МРТ магнитно-резонансная томография
мэс микроэмболический сигнал
САД среднее артериальное давление
CMA средняя мозговая артерия
СЦГ синдром церебральной гиперперфузии
ткдг транскраниальная допплерография
ФНТ функциональные нагрузочные тесты
ЦПР церебральный перфузионный резерв
чсс частота сердечных сокращений
ээг электроэнцефалография
Подписано в печать: 18.07.2014 Тираж: 50 экз. Заказ № 210 Отпечатано в типографии «Реглет» 119526, г. Москва, пр-т Вернадского, д. (495) 363-78-90; www.reglet.ru
Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Зияева, Юлия Владимировна
ФГБУ «РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ХИРУРГИИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Б.В. ПЕТРОВСКОГО» РАМН
На правах рукописи
04201460691
Зияева Юлия Владимировна
Периоперационный нейромониторинг в оценке хирургического лечения
патологии брахиоцефальных артерий
14.01.13 лучевая диагностика, лучевая терапия
ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель: академик РАН, доктор медицинских наук, профессор
В.А. Сандриков
Научный консультант: член-корреспондепг РАН, доктор медицинских наук, профессор
A.B. Гавриленко
Москва 2014
Оглавление
Введение........................................................................................ 4
Глава 1. Современный нейромониторинг при операциях на
магистральных артериях головы и шеи (обзор литературы)......................... 9
1.1. Анатомо-физиологические особенности мозгового
кровообращения в норме и при патологии............................................ 9
1.2. Причины нарушений мозгового кровообращения при операциях
на брахиоцефальных артериях............................................................. 17
1.3. Нейромониторинг в сосудистой хирургии.................................... 21
1.4. Спорные вопросы выбора методик нейромониторинга......................... 32
Глава 2. Клиническая характеристика пациентов, методика
и этапы исследования...................................................................... 36
2.1. Клиническая характеристика пациентов.......................................... 36
2.2. Методика исследования.......................................................... 41
2.2.1. Дооперационное обследование пациентов
и проведение функциональных нагрузочных тестов............................ 41
2.2.2. Интраоперационное обследование....................................... 51
2.2.3. Послеоперационное наблюдение.............................................. 54
2.3. Статистическая обработка полученных результатов....................... 55
Глава 3. Сравнительная оценка показателей нейромониторинга
на этапах хирургического лечения..................................................... 56
3.1. Динамика показателей нейромониторинга при проведении функциональных нагрузочных тестов.............................................. 56
3.2. Динамика показателей нейромониторинга во время операции
и в раннем послеоперационном периоде............................................. 64
Глава 4. Результаты хирургического лечения и осложнения...................... 81
Заключение.................................................................................. 86
Выводы....................................................................................... 96
Практические рекомендации.............................................................. 97
Список литературы......................................................................... 98
Список сокращений....................................................................... 119
Введение
Актуальность темы
Инсульт занимает второе место среди ведущих причин смерти в мире и составляет 6,2 миллиона человек в год [14]. 70-85% инсультов протекают по ишемическому типу, две трети из которых обусловлены стенозом или деформацией брахиоцефальных артерий [19, 35].
Эффективность хирургического лечения в профилактике нарушений мозгового кровообращения была доказана рядом международных и отечественных исследований [15, 40, 42, 44, 88, 89, 92, 97, 145]. Но само оперативное вмешательство может приводить к развитию грубых неврологических осложнений и летальных исходов. Наиболее частыми причинами интраоперационных ишемических осложнений являются резкое снижение уровня перфузии, возникающее на этапе пережатия внутренней сонной артерии при недостаточности коллатерального резерва мозгового кровообращения и артериальная микроэмболия [105, 108, 161, 173]. В раннем послеоперационном периоде, наряду с тромбозом и эмболией, к цереброваскулярным осложнениям может приводить постокклюзионная гиперемия, которая развивается в бассейне оперируемого сосуда и сопровождается гиперперфузией, несоответствующей метаболическим потребностям мозга [8, 45, 80, 104, 105, 108, 161, 180].
Несмотря на применение и усовершенствование средств защиты головного мозга от ишемии при операциях на сонных артериях, частота неврологических осложнений в виде инсульта и смерти больного остается значительной и по данным разных авторов достигает от 1 до 7% [2, 39, 43, 80,
87, 92, 135, 161, 176, 182]. Согласно национальным рекомендациям по ведению пациентов с патологией брахиоцефальных артерий (2013) [34] хирургическое вмешательство оправдано при условии периоперационного риска «инсульт + летальность от инсульта» не более 3% для больных с транзиторной ишемической атакой и 5% для больных, перенесших инсульт, что на 2% ниже по сравнению с аналогичным документом прошлого года [33]; общая периоперационная летальность не должна превышать 2% [34].
В условиях возрастающих требований к качеству выполнения операций особую значимость приобретает ранняя диагностика ишемических осложнений, для которой в современной клинике применяют различный набор модальностей нейромониторинга [61, 68, 72, 80, 83, 100, 101, 108, 139, 151, 156, 162, 167]. Но каждая из методик диагностики, наряду с достоинствами, имеет и существенные недостатки. Такие ограничения как невозможность использования в операционной или условиях общей анестезии, чрезмерная сложность интерпретации полученных данных и финансовая недоступность для широкого применения, ставят вопрос о поиске метода, лишенного вышеуказанных недостатков, но обладающего при этом достаточной диагностической значимостью.
Существующее в литературе множество разноречивых работ по сочетанию методик между собой и попыткам выделения среди них одной, обладающей наибольшей чувствительностью и специфичностью, лишь подтверждает актуальность данной проблемы [68, 69, 72, 76, 84, 93, 100, 101, 136, 155, 174]. Кроме того, при применении одного метода разные авторы используют различные пороговые значения показателей [60, 66, 72, 84, 96, 100, 133, 162, 163], что еще больше усложняет интерпретацию полученных данных в качестве предикторов развития ишемии.
Таким образом, на сегодняшний день в диагностике, сосудистой хирургии, неврологии и ряде смежных дисциплин остаются открытыми вопросы применения и выбора методик для ранней диагностики периоперационных цереброваскулярных осложнений, а также определения
точных критериев их развития для возможности проведения своевременных лечебных мероприятий.
Цель работы: оценить риск развития ишемии головного мозга у больных с патологией брахиоцефальных артерий на основании показателей периоперационного нейромониторинга в зависимости от исходного состояния церебрального резерва кровообращения.
Задачи исследования
1. Выявить на дооперационном этапе группу пациентов с повышенным риском развития ишемии головного мозга на основании показателей нейромониторинга.
2. Провести количественную оценку резерва мозгового кровообращения у больных, которым планируется хирургическое вмешательство на брахиоцефальных артериях, с помощью функциональных нагрузочных тестов.
3. Изучить прогностическую значимость показателей транскраниальной допплерографии с автоматической эмболодетекцией и электроэнцефалографии в развитии ишемии головного мозга на этапах хирургического лечения.
4. Разработать комплексный диагностический алгоритм обследования больных, поступивших для хирургического лечения патологии брахиоцефальных артерий.
Научная новизна
В исследовании разработан комплексный диагностический алгоритм оценки состояния головного мозга на основании транскраниальной допплерографии с усовершенствованной методикой эмболодетекции на частотах 2,0 и 2,66 МГц и электроэнцефалографии со спектральным анализом в течение дооперационного, интраоперационного и раннего послеоперационного периодов хирургического лечения больных с патологией брахиоцефальных артерий, в том числе с применением функциональных нагрузочных тестов и количественной оценкой
церебрального резерва кровообращения. Впервые в работе применялся единый комплекс мониторинга мозгового кровообращения, имеющий встроенные модальности транскраниальной допплерографии с эмболодетекцией на частотах 2,0-2,66 МГц, электроэнцефалографии со спектральным анализом, артериального давления, пульсоксиметрии и капнографии.
Практическая значимость
Разработанный диагностический алгоритм обследования больных с патологией брахиоцефальных артерий позволяет на дооперационном этапе выявлять пациентов с повышенным риском развития ишемии головного мозга и минимизировать число периоперационных неврологических осложнений. Усовершенствованная методика автоматической детекции эмболии на частотах 2,0-2,66 МГц позволяет с большей достоверностью дифференцировать газовые и материальные микроэмболы, что способствует лучшему пониманию источников их происхождения для возможности проведения своевременных профилактических и лечебных мероприятий.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Больным с патологией брахиоцефальных артерий целесообразно проводить периоперационный мониторинг мозгового кровообращения с целью ранней диагностики и предупреждения развития цереброваскулярных осложнений.
2. Определение церебрального перфузионного резерва мозгового кровообращения на дооперационном этапе позволяет выявить пациентов с угрозой развития ишемии головного мозга на последующих этапах лечения.
3. Транскраниальная допплерография с автоматической эмболодетекцией является методом выбора для диагностики декомпенсации мозгового кровообращения во время операции.
4. Объем и характер микроэмболии, возникающей во время операции и раннем послеоперационном периоде не зависит от типа выполненной реконструкции.
Внедрение результатов исследования
Основные положения и результаты работы применяются в клинической практике отдела клинической физиологии, инструментальной и лучевой диагностики и отделения хирургии сосудов ФГБУ «РНЦХ им. академика Б.В. Петровского» РАМН.
Апробация работы
Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на следующих конференциях и съездах:
□ IV Конгресс Украинской Ассоциации специалистов ультразвуковой диагностики, 14-16 мая 2012 г., Севастополь, Украина;
□ Научно-практическая конференция «Редкие наблюдения и ошибки инструмен тальной диагностики», 23 мая 2013 г., Москва, Россия;
□ V Всероссийская Конференция «Функциональная диагностика - 2013» в рамках V Научно-образовательного форума с международным участием «Медицинская диагностика - 2013», 29-31 мая, Москва, Россия.
Апробация работы состоялась 20 мая 2014 года на объединенной научной конференции отдела клинической физиологии, инструментальной и лучевой диагностики, отделения хирургии сосудов, отделения анестезиологии и реанимации ФГБУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» РАМН и кафедры функциональной и ультразвуковой диагностики ИПО ГБОУ ВПО Первого МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России. Публикации по теме диссертации
По теме диссертации опубликовано 4 научных работы, 3 из которых в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ. Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 120 страницах, содержит 12 рисунков, 19 таблиц и включает в себя введение, 4 главы, заключение, выводы, практические рекомендации и список литературы, состоящий из 62 отечественных и 121 иностранного источника.
Глава 1. Современный нейромониторинг при операциях на магистральных артериях головы и шеи (обзор литературы)
1.1. Анатомо-физиологические особенности мозгового кровообращения в
норме и при патологии
Механизм обеспечения стабильной гемодинамики в церебральных артериях имеет ряд анатомических и физиологических особенностей: наличие богатой сети коллатеральных сосудов, способность к ауторегуляции и значительному изменению диаметра крупных мозговых артерий; высокая чувствительность сосудов головного мозга к углекислому газу и относительно малая зависимость их тонуса от нейрогенной регуляции [13, 31, 52]. В обеспечении регулягорных реакций принимают участие все отделы мозговой артериальной системы от магистральных артерий до артериол.
Объемный мозговой кровоток в норме составляет 45-60 мл/100г/мин и зависит от функционального состояния головного мозга. Его снижение менее 20мл/100г/мин приводит к запуску каскада патологических биохимических реакций, приводящих к дисфункции корковых нейронов, жизнеспособность которых напрямую зависит от длительности ишемии. При дальнейшем падении кровотока до 10-15 мл/100г/мин изменения в клетках мозга носят необратимый характер, и через 6-8 минут происходит формирование ишемического очага некроза. В течение нескольких часов вокруг ядра некроза сохраняется участок ишемизированной, но жизнеспособной ткани, так называемая «полутень» или «penumbra», восстановление которой является целью неотложных терапевтических мероприятий [4, 19, 35, 57, 58].
80-90% объема мозгового кровотока поступает из бассейнов сонных артерий, оставшаяся часть - из вертебробазилярной системы. Каротидная и вертебробазилярная системы соединены между собой посредством множества анастомозов, недостаточное развитие которых при тех или иных патологических состояниях может привести к ишемии мозга [3, 5, 59, 103, 154]. При патологии одной из этих систем другая может частично или полностью компенсировать дефицит мозгового кровотока. В норме коллатерали мозга функционируют периодически в зависимости от необходимости перетока крови между бассейнами при изменении положения тела [31, 46, 52]. Однако при патологии, степень развития анастомозов приобретает очень большую значимость в связи с тем, что зачастую, они становятся основными в кровоснабжении головного мозга. Также, необходимо учитывать длительность развития патологического процесса, приводящего к выключению основных путей кровотока: активация главных коллатералей не требует длительного времени (что особенно важно во время операции), а развитие анастомозов малого диаметра происходит постепенно [31,154].
В зависимости от уровня расположения анастомозы делятся на интракраниальные, интра-экстракраниальные и экстракраниальные [35, 46, 52, 53]. К интракраниальным путям относится виллизиев круг, прободающие ветви подкорковых структур, промежуточного мозга и ствола, артерии мягкой мозговой оболочки и радиальные внутримозговые артерии с их конечными корковыми и корково-медуллярными ветвями, переходящими в капилляры. Основным интракраниальным анастомозом, практически не требующим времени на перераспределение крови, является виллизиев круг основания мозга, сформированный соединением систем обеих внутренних сонных артерий (ВСА) посредством непарной передней соединительной артерии и систем ВСА и позвоночных артерий через задние соединительные артерии [49]. Замкнутое строение виллизиева круга встречается только в 1850% случаев [5, 52], другие варианты представлены анатомическим
разнообразием, гипоплазией или отсутствием какой-либо из артерий. При отсутствии анатомической целостности виллизиева круга переток крови между каротидными и вертебробазилярными бассейнами невозможен, что при выключении магистральных путей может вызывать резкое развитие дефицита кровоснабжения в отдельных участках мозга. В таком случае происходит активизация коллатералей следующего порядка [159]. Второй по значимости анастомоз - глазничный относится к экстра-интракраниальным коллатеральным путям и представляет собой соединение между лицевыми ветвями наружной сонной артерии (ПСА) и глазной ветвыо ВСА. К экстракраниальным анастомозам относятся множественные артерии шеи, соединяющие ветви ITCA и подключичную артерию; они вносят гораздо меньший вклад в компенсацию нарушений церебральной гемодинамики [31, 52]. При стенотических изменениях экстра- и интракраниальных сосудов развитое коллатеральное кровообращение является определяющим для степени компенсации сосудисто-мозговой недостаточности.
Еще одной важной особенностью мозгового кровообращения является ауторегуляция, которая представляет собой способность поддерживать постоянство объемного кровотока в условиях изменения перфузионного давления [3, 17, 52, 58] и обеспечивать необходимый уровень кровоснабжения мозга независимо от влияния внешних факторов. При повышении артериального давления (АД) мелкие сосуды мозга суживаются, а при снижении - расширяются [21, 181]. Механизм ауторегуляции функционирует в пределах значений среднего артериального давления (САД) от 50-60 до 130-160 мм рт. ст. [37, 52, 175] и в норме включается через 1,5-3 секунды после его изменения; при патологии это время может увеличиваться до 1 минуты [63, 160]. При достижении максимальных границ и запредельных компенсаторных возможностей ауторегуляции высокий уровень кровотока преодолевает сопротивление церебральных артериол, происходит срыв механизма ауторегуляции и мозговой кровоток увеличивается в соответствии с повышением системного АД [17, 46, 52, 160].
Избыточный кровоток в церебральных сосудах может приводить к транскапиллярному переходу жидкой части крови в интерстициальное пространство с развитием отека мозга [37]. При снижении САД до минимально допустимых вели