Автореферат и диссертация по медицине (14.01.20) на тему:Радиотермометрия головного мозга при краниоцеребральной гипотермии в остром периоде ишемического инсульта

На правах рукописи

Дмитрий Васильевич

ЧЕБОКСАРОВ

Радиотермометрия головного мозга при краниоцеребралыюй гипотермии в остром периоде ишемического инсульта

14.01.20 - анестезиология и реаниматология

Автореферат на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

1 э ¡г'„иЛ 2;Ш

005570500

Москва-2015

005570500

Работа выполнена в Медицинском институте федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Российский университет дружбы народов» Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор Бутров A.B., доктор медицинских наук, профессор Шевелёв O.A. Официальные оппоненты:

1. Щёголев A.B., доктор медицинских наук, профессор, ФГБ ВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, начальник кафедры анестезиологии и реаниматологии.

2. Решетняк В.К., заслуженный деятель науки РФ, член-корресповдент РАН, доктор медицинских наук, профессор, ФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии», заведующий лабораторией общей патологии нервной системы.

Ведущее учреждение: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации. Защита диссертации состоится «8» октября 2015 г. в 13:30ч. нг. заседании диссертационного совета Д 001.051.01, созданного на базе Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт общей реаниматологии имени В.А. Неговского» по адресу: 107031, Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт общей реаниматологии имени В.А. Неговского» по адресу: 107031, Москва, ул. Петровка, д. 25, стр. 2 и на сайте: www.niioramn.ru.

Автореферат разослан «_»_2015 г.

Учёный секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор Решетняк Василий Иванович

2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Нарушения мозгового кровообращения в последнее десятилетие заняли одно из ведущих мест в структуре смертности и инвалидизации населения России, поражая самые различные возрастные группы. Значение проблемы профилактики, интенсивной терапии и ранней реабилитации больных инсультами подтверждается включением её в Федеральную целевую программу Российской Федерации «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности РФ на период до 2020 года и дальнейшую перспективу». В настоящее время стратегией терапии ишемического инсульта являются ранняя реперфузия и нейропротекция.

Наряду с известными механизмами вторичных повреждений нейронов, такими как эксайтотоксичность, нейрогенное воспаление, отёк, апоптоз и др. (BuslK.M. et al. 2010; Wong C.H. et al 2008; Голубев A.M. и др. 2006), существенную роль в тяжести течения и определении исходов заболевания играет нейрогенная лихорадка, которая может протекать с повышением температуры тела или скрыто, в варианте локальной церебральной гипертермии (Mellergard Р. et al. 1994; Mrozek S. et al., 2012). Церебральный температурный мониторинг при инсультах и нейротравме важен для прогноза течения заболевания и определения направлений стабилизации температурного баланса организма, что особенно необходимо учитывать в остром периоде формирования инфаркта мозга (Busto R. et al., 1989; Гусев Е.И. и соавт., 2009).

Контроль нарушений температурного баланса мозга является сложной задачей, требующей дальнейшего решения. У больных инсультом прямая регистрация температуры датчиками, имплантируемыми в паренхиму, желудочки и ликворные пространства, малоприменима. Для неинвазивной оценки температуры головного мозга используют методику ЯМР-спектроскопии (Гуляев М.В. и соавт., 2013; Karaszewski В. et al., 2006), а также методику регистрации электромагнитного излучения тканей в сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазоне (Колесов С.Н., 1993; Stauffer P.R. et al., 2014). Показано, что в СВЧ-диапазоне с

3

длиной волны около 6-9 см и частотой 3,2^,5 ГГц возможно обнаружить температурные аномалии, соответствующие зоне вторичного отёка («полутень», или пенумбра) вокруг «ядра» инсульта. Выявление церебральной гипертермии и лихорадки позволяет выбрать способ коррекции гипертермических состояний, в частности, использовать терапевтическую гипотермию (ТГ).

В методических рекомендациях по терапии острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) Министерства здравоохранения РФ среди методов нейропротекции также выделена гипотермия как перспективный метод защиты нейронов от вторичных повреждений (Скворцова В.И. и соавт.., 2000). В 2010 г. на Европейском симпозиуме по исследованию гипотермии при инсульте (Брюссель) принята декларация «Гипотермия при инсульте: призыв к действию 2010», в которой отмечено решающее значение разработки новых методов лечения, в том числе основанных на применении ТГ (Macleod M.R. et al., 2010).

Однако в терапии острого периода инсульта ТГ применяется ограниченно в связи с развитием серьёзных осложнений, связанных с общим охлаждением организма и необходимостью дополнительно использовать соответствующее фармакологическое и аппаратное обеспечение, в частности ИВЛ, седацию, препараты для предупреждения мышечной дрожи (Liu L., Yenari М.А., 2009).

Учитывая богатый отечественный опыт применения ТГ в неотложных состояниях 1950-1980-х годов (работы школы академика В.А. Неговского, Мешалкина E.H., Бунятяна A.A., Мороза В. В.,Угрюмова В.М.) (Рябов Г.А. и др., 2008), а также известные механизмы поддержания теплового баланса мозга, представляется перспективным применение методик охлаждения пациентов в варианте преимущественного использования краниоцеребральной гипотермии (КЦГ) в качестве инструмента коррекции нарушений церебрального и общего температурного баланса.

Цель исследования

С целью улучшения результатов лечения и снижения числа летальных исходов выявить особенности нарушений температурного баланса головного мозга у больных в остром периоде ишемического инсульта и определить

возможности их коррекции методом краниоцеребральной гипотермии.

Задачи исследования

1. В условиях острого эксперимента на модели ишемии головного мозга и общей гипотермии у животных сравнить результаты, полученные при СВЧ-радиотермометрии головного мозга и с помощью инвазивной термометрии.

2. Исследовать температурный баланс головного мозга методом СВЧ-терморегистрации у здоровых лиц в покое и при проведении сеанса краниоцеребральной гипотермии.

3. Изучить температурный баланс головного мозга методом СВЧ-терморегистрации у больных в остром периоде ишемического инсульта.

4. Выявить эффекты коррекции нарушений температурного баланса мозга методом краниоцеребральной гипотермии у больных в остром периоде развития ишемического инсульта.

5. Разработать методику и протокол краниоцеребральной гипотермии с контролем температуры коры головного мозга у больных в остром периоде ишемического инсульта.

Научная новнзна

1. В условиях острых экспериментов на животных впервые показано, что методика СВЧ-радиотермометрии в диапазоне 3,2—4,5 ГГц позволяет неинвазивно оценить динамику изменения температуры головного мозга при ишемии и гипотермии.

2. Впервые показано, что у здоровых лиц отсутствует выраженная температурная гетерогенность головного мозга в условиях покоя, а использование краниоцеребрального охлаждения позволяет быстро и безопасно понизить температуру коры больших полушарий на 1-3°С без изменений базалыюй температуры.

3. Разработана методика краниоцеребральной гипотермии у больных в остром периоде ишемического инсульта.

4. Впервые исследованы особенности температурной гетерогенности коры больших полушарий головного мозга у пациентов в остром периоде

ишемического инсульта и в условиях применения краниоцербарльной гипотермии.

5. Показана эффективность применения краниоцеребральной гипотермии в коррекции нарушений температурного баланса у больных ишемическим инсультом.

Практическая значимость работы

Доказана перспективность применения СВЧ-радиотермометрии в качестве безопасного неинвазивного метода оценки нарушений температурного баланса головного мозга при фокальной ишемии и коррекции церебральной гипертермии при помощи краниоцеребральной гипотермии.

Использование неинвазивного термомониторинга головного мозга у больных ишемическим инсультом позволяет определить показания к применению терапевтичесокй гипотермии и прогнозировать характер течения острого периода заболевания.

Разработанная методика и протокол проведения краниоцеребральной гипотермии направлены на коррекцию пиретических состояний в остром периоде ишемического инсульта.

Внедрение результатов работы

Результаты диссертационного исследования внедрены и активно применяются для лечения больных с ишемическим инсультом в отделениях реанимации «Городской клинической больницы № 64», которая является клинической базой кафедры анестезиологии и реаниматологии ФГАОУ ВО Медицинский институт РУДН, в Российском НИИ нейрохирургии им. А.Л. Поленова; ГБУЗ ТО «ОКБ № 2» (Тюмень); БУЗ Удмуртской Республики «Первая республиканская клиническая больница» МЗ УРП (Ижевск).

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на совместном заседании кафедр анестезиологии, реаниматологии и общей патологии и патофизиологии ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» Медицинский институт в 2015 г.

Результаты работы доложены на: The Annual Congress of European Society of Intensive Care Medicine (Лиссабон, 2012; Париж, 2013; Барселона, 2014); Научно-методической конференции с международным участием «Стандарты и индивидуальные подходы в анестезиологии и реаниматологии» (Геленджик, 2012, 2013, 2014), на форуме «Нейрошкола» (Санкт-Петербург, 2013, 2014), 4-м Съезде Федерации анестезиологов и реаниматологов (Казань, 2014), Всероссийской конференции с международным участием «Жизнеобеспечение при критических состояниях» (Москва, 2013, 2014), 12-й научно-практической конференции с международным участием «Безопасность больного в анестезиологии и реаниматологии» (Москва, 2014).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 23 печатных работ - 2 статьи в научных рецензируемых центральных периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 учебных пособия (методические рекомендации), 12 тезисов докладов из них 4 - в научных рецензируемых центральных периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 2 работы - в иностранных изданиях.

Структура диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики собственных материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы. Исследование изложено на 92 страницах, иллюстрировано 25 рисункам и 20 таблицами. Список литературы представлен 84 источниками, 71 из которых - иностранные публикации.

Положения, выносимые на защиту

1. Неинвазивный мониторинг температуры мозга методом СВЧ-радиотермометрии в диапазоне регистрируемых частот позволяет объективно оценить температуру коры больших полушарий у здоровых лиц и больных ишемическим инсультом.

2. Температура различных участков коры больших полушарий головного мозга здоровых лиц в покое колеблется в пределах 35,5-37,0°С, демонстрируя

отсутствие выраженной температурной гетерогенности.

3. В остром периоде ишемического инсульта развивается выраженная температурная гетерогенность коры головного мозга с разницей температур между «холодными» и «горячими» участками, достигающей 2,6-4,0°С в различных отделах, с очагами гипертермии до + 41,5°С в области ишемии, вне связи с изменениями базальной температуры, что является плохим прогностическим признаком.

4. Наличие и локализация температурных аномалий, измеряемых методом СВЧ-радиотермометрии, совпадает с данными нейровизуализации в 82% случаев, полученными методом компьютерной и магнитно-резонансной томографии головного мозга.

5. Краниоцеребральная гипотермия продолжительностью 16 часов снижала температуру коры больших полушарий с 37°С до 33°С с увеличением вариабельности распределения температур по головному мозгу.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В настоящем исследовании сформированы следующие этапы и группы:

I. Экспериментальный этап исследования (кролики, п = 25; возраст - 0,5 ± 0,2 года, вес - 2,5-3 кг).

II. Доклинический этап исследования проводился на группах добровольцев:

группа 1 - здоровые лица, давшие информированное согласие (п = 124; возраст - 22,5 ± 0,8 года; женщин - 51, мужчин - 73).

группа 2 - здоровые лица из группы 1, давшие информированное согласие, которым был проведён сеанс КЦГ (п = 31; возраст - 23,9 ± 1,3 года; женщин - 9, мужчин - 22).

III. Клинический этап исследования проводили на группах больных с острым ишемическим инфарктом головного мозга:

группа 3 (основная) - пациенты в первые 24 ч дебюта заболевания, которым наряду со стандартной фармакотерапией проводили 16-часовой сеанс КЦГ (п = 41; возраст - 71,6 ± 3,6 года; женщин - 21, мужчин - 20). группа 4 (группа сравнения) - пациенты в первые 24 ч развития

ишемического инфаркта головного мозга, которым проводили стандартную фармакотерапию без КЦГ (п = 44; возраст - 71,8 ± 3,0 года; женщины - 23, мужчины - 21).

Экспериментальные исследования на животных по термометрии прямым и непрямым методами проводили на кафедре общей патологии и патологической физиологии РУДН с соблюдением стандартов и законов Российской Федерации и международных норм (Приказ Министерства высшего образования СССР № 724 от 1984 г. «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных»; WMA Declaration of Helsinki 2013).

Для измерения температуры головного мозга животным прямым методом использовали инвазивный индукционный датчик (tinv) IT-8 (НКП «РЭЛСИБ») на глубинах 10, 15, 20 мм от скальпа, который вводили с использованием стереотаксического аппарата СЭЖ-3. Инвазивный термометр фиксировали на глубине 20 мм для дальнейшего измерения температуры при перевязке сонных артерий и проведения гипотермии. Одновременно измеряли температуру головного мозга СВЧ-термометром.

Неинвазивную СВЧ-радиотермометрию проводили при помощи антенны-аппликатора радиотермометра РТМ-01-РЭС (диаметр измерения - 3,2 см; объём ткани измеряемой температуры - 5 см3), позволяющей зарегистрировать собственное электромагнитное излучение тканей в течение 30 с в диапазоне 3,24,5 ГГц, достигающее поверхности кожи с глубины 5-7 см (по техническому паспорту).

Два последующих этапа проводили на базе 35-го отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) для лечения больных с острым нарушением мозгового кровообращения ГБУЗ «ГКБ №64» ДЗМ с 2013 по 2015 г.

Критериями включения пациентов в исследование служили: давность заболевания не более 24 ч от начала клинических проявлений, диагноз «Ишемический инфаркт головного мозга», подтверждённый нейровизуализацией (КТ, MPT), SAPS II (15-50 баллов), NIHSS (4-40 баллов), с исходной базалыюй температурой (taKC) >36,6°С, исходной церебральной температурой (trad) >37,2°С.

Критериями исключения пациентов из исследования служили: жизнеопасные нарушения ритма сердца, терминальные состояния, кровотечения, температура тела ниже 35°С, ЧСС ниже 60 в минуту, АД систолическое ниже 90 мм рт. ст., внутримозговые кровоизлияния, субдуральные гематомы.

СВЧ-радиотермометр позволяет измерить не только температуру глубоких тканей, но и температуру кожи в инфракрасном диапазоне, что обеспечивает выделение радиояркостной температуры мозга расчётным путём (Седанкин М.К., 2013).

Области СВЧ-радиотермометрии определяли согласно упрощённой карте Клайста и по наиболее частым локализациям ишемического инфаркта головного мозга (Ьипа, А.Я., 1966) (рис. 1).

Рис. 1. Проекционные области измерения температуры головного мозга (1), пример распределения СВЧ-температуры мозга у больного ишемическим инсультом (2).

Для проведения 4-часового сеанса КЦГ у здоровых добровольцев и 16-часового сеанса КЦГ у больных использовали отечественный аппарат АТГ-01. Диапазон регулируемых рабочих температур аппарата - от минус 5° до плюс

По окончании сеанса больной находился в шлеме-аппликаторе в течение 3 ч, во время которых проводили медленное согревание.

При исследовании у здоровых лиц фиксировали следующие параметры: среднее артериальное давление (САД), частота сердечных сокращений (ЧСС), частота дыхания (ЧД), оксигенация крови (врОг), температура тела в

(1)

(2)

10°С.

подмышечной области и в слуховом проходе, показания СВЧ-радиотермометрии мозга. 41 испытуемому проводили 4-часовой сеанс КЦГ, после чего неинвазивно измеряли температуру мозга по 9 стандартным областям в проекциях левого и правого полушарий.

У больных с острым нарушением мозгового кровообращения (п = 85) проводили полное клиническое, лабораторное, инструментальное обследование. Больных распределяли по группам случайным образом. Для оценки состояния пациентов основной группы и группы сравнения использовали шкалу комы Глазго, шкалы NIHSS и SAPS II. В качестве контрольных принимали показатели на момент поступления, через 16 и 40 ч. В основной группе проводили 16-часовой сеанс КЦГ. Сопоставляли данные КТ/МРТ с показаниями СВЧ-терморегистрации.

После инструментальных исследований проводили однократный сеанс КЦГ (группы 1; 3): на голову надевали одноразовую медицинскую шапочку, на которую помещали обработанный антисептическими растворами резиновый охлаждающий шлем и плотно его фиксировали при помощи теплоизолирующего неопренового шлема. После визуальной и мануальной проверки плотности прилегания шлема-аппликатора начинали охлаждение. Температуру кожи области скальпа стабилизировали на уровне 2-5°С и поддерживали с помощью системы АТГ-01 в течение всей процедуры при условии контроля ^¡„тела не ниже + 36,0 °С, ^¡„тимпаническая - не ниже + 35,0°С.

Базисная терапия у больных инсультом, проводившаяся во всех группах в соответствии с рекомендациями Министерства здравоохранения, предполагшт выполнение мероприятий, включающих поддержание функций дыхания и кровообращения, коррекцию метаболических и волемических нарушений, контроль уровня артериального давления.

Статистический анализ результатов выполняли при помоши лицензионного пакета программ SPSS 12.0 2012 г., («SPSS: An IBM Company»).

Полученные данные проверяли на нормальность распределения с использованием тестов Колмогорова-Смирнова. Поскольку температуры, полученные на экспериментальном этапе работы, не подчиняются нормальному

распределению, для сравнения выборок использовали критерий и Манна-Уитни. Динамику температуры оценивали при помощи парного критерия Т Вилкоксона.

Температура на доклиническом и клиническом этапах имела нормальное распределение. С целью оценки статистической значимости различий между выборками и для анализа изменения температуры использовали метод статистической обработки - парный ^критерий Стьюдента. Вариабильность исследуемых показателей оценивали по коэффициенту вариации (Кв). С целью сравнения продолжительность пребывания в стационаре больных использовали метод Каплана-Мейера.

Контроль статистической значимости полученных результатов реализовывался комплексом современных статистических методов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Экспериментальные исследования

В серии экспериментальных исследований при моделировании ишемии головного мозга и внутривенной гипотермии у кроликов проведён сравнительный анализ изменения температуры головного мозга животных, измеренной инвазивным (Тту°С) (на различной глубине погружения) и неинвазивным (Тгас1°С) датчиками (табл. 1).

Таблица 1

Температура головного мозга кролика, измеренная СВЧ- и прямым методами, [Ме (25%; 75%) ]

Этапы регистрации Тту°С Тга(1°С Тгес^С

До анестезии - 38,8 (36,8; 38,4) 37,8 (36,5; 38,1)

Установка датчика на глубину 10 мм 34,8 (33,6; 35,7) * 38,0 (37,0; 38,5) 37,6 (37,2; 38,3)

Установка датчика на глубину 15 мм 35,4 (34,6; 36,2)* 38,0 (37,0; 38,5) 37,6 (37,2; 38,3)

Установка датчика на глубину 20 мм 36,0 (35,0; 36,8)* 38,0 (37,0; 38,5) 37,6 (37,2; 38,3)

Ишемия 60 мин (20 мм) 33,9 (33,9; 35,6)** 33,5 (33,2; 33,7) ** 37,8 (36,5; 38,1)

Ишемия 120 мин (20 мм) 35,0 (33,0; 35,4) ** 34,1 (33,0; 35,5) ** 37,8 (36,5; 38,1)

Гипотермия в/в (20 мм) 33,8 (32; 35,6) *** 34,0 (32,9; 34,5)** 37,0 (36,8; 37,2) ***

Примечание: Тту°С - температура, измеренная инвазивным методом (1Т-8); ТгесГС - ректальная температура (индукционный датчик); ТгасРС - температура, измеренная СВЧ-радиотермометром; * - р <0,001 значимость различий при сравнении показателей температур "Ппу°С и Тгас1°С; ** - р <0,05 значимость различий по сравнению с температурой на глубине 20 мм до этапа ишемии головного мозга продолжительностью 60 мин; *** - р <0,05 значимость различий по сравнению с температурой после 120 мин ишемии головного мозга продолжительностью (глубина 20 мм).

При анализе полученных данных отмечено, что во время эксперимента ректальная температура не изменялась, за исключением времени проведения внутривенной гипотермии. Температура измеренная на разных уровнях погружения инвазивным методом показывала более низкие значения по сравнению с температурой измеренной СВЧ-методом. К 60-й минуте ишемии отмечалось снижение температуры как при измерении инвазивным, так и неинвазивным методом. Одинаковая по направленности динамика температуры мозга, выявленная как инвазивным, так и неинвазивным способом, доказывает правомерность использования СВЧ-термометрии для оценки температуры мозга.

2. Доклинический этап исследования Средняя температура коры головного мозга у здоровых добровольцев составила 36,8 ± 0,8°С, при этом Кв по мозгу составил 2,2% ± 0,03. После проведения 4-х часового сеанса гипотермии температура снизилась в целом по

мозгу до 32,9 ± 2,6°С, при этом наблюдалось увеличение Кв до 3,0% ± 0,07. Увеличение вариабельности температуры при регистрации в 18 областях головного мозга, по всей вероятности, связано с использованием стандартного шлема у разных по размеру головы добровольцев.

Аксиллярная и тимпаническая температура тела здоровых добровольцев в течение всего сеанса гипотермии (табл. 2), а также физиологические показатели (САД, ЧСС, ЧД, БрОг) не изменялись (табл. 3). Клинические признаки общего охлаждения (мышечная дрожь, головная боль, головокружение) отсутствовали.

Таблица 2

Аксиллярная, тимпаническая и СВЧ-температура головного мозга здоровых

добровольцев (п = 31) до КЦГ, через 4 ч КЦГ, через 1 ч после КЦГ, М ± о

Область измерения Значения показателей на этапах исследования

До гипотермии 4 ч КЦГ 1 ч после КЦГ

Та°С 36,53 ± 0,3 36,47 ± 0,3* 36,53 ± 0,3

Тт°С 34,6 ± 0,3 34,5 ± 0,3 34,5 ±0,3**

Trad °С по обоим полушариям 36,6 ± 0,7 32,9 ± 2,2* 36,5 ± 0,7

Примечание: Та°С - аксиллярная температура; Тт°С - тимпаническая температура; ТгасРС - СВЧ-термометрия. * - р <0,001, значимость различий при сравнении показателей СВ Ч-температуры до гипотермии и после 4-часового сеанса КЦГ; ** - р <0,001, значимость различий при сравнении показателей СВЧ-температуры и тимпанической температуры; * р <0,001, значимость различий при сравнении показателей СВЧ-температуры и аксиллярной температуры.

Таблица 3

Данные физиологических показателей у здоровых лиц, М ± а

Показатели Значения показателей на этапах исследования

До гипотермии 4 часа КЦГ 1 час после КЦГ

ЧСС удары/мин 72,4 ±9,1 72,8 ± 8,0 76,1 ± 10,1

САД мм.рт.ст. 90,3 ± 8,7 84,9 ±7,1 86,0 ± 6,7

ЧД /мин 18,7 ±2,0 19,4 ± 1,8 18,9 ±2,2

БрОг % 98,1 ± 1,4 98,1 ± 1,4 98,3 ± 1,5

СВЧ-термометрия позволяете контролировать динамику температуру головного мозга во время сеанса КЦГ. Выявлено снижение температуры головного мозга в среднем на 3,7 ± 2,3°С с последущим возвратом к исходным значениям (табл. 2).

Таким образом четырехчасовом сеансе КЦГ понижает температуру головного мозга без развития общей гипотермии и изменений со стороны системных физиологических показателей.

3. Клинический этап исследования

У больных с ишемическим инсультом при поступлении в стационар температура коры больших полушарий не отличалась от величины этих показателей у здоровых добровольцев. В тоже время вариабельность температуры по областям мозга была более высокой чем у здоровых добровольцев (табл. 4).

В остром периоде ишемического инсульта не происходит изменения температуры коры мозга больных, однако, наблюдается увеличение вариабельности этого показателя в 18 областях по сравнению со здоровыми добровольцами. 16 часовой сеанс КЦГ снизил температуру головного мозга на 4 ± 2,7°С. При этом Кв увеличился на 2,2% ± 0,06, аналогично тому, как было отмечено выше, у здоровых добровольцев при КЦГ. Следовательно, это изменение не связано с особенностями поражённого мозга.

Через 40 часов после поступления больных, подверженных КЦГ, СВЧ-температура приближалась к норме у больных, а Кв были намного менее выраженные, чем у больных 4 группы. Следовательно, Кв можно рассматривать в качестве показателя эффективности КЦГ.

При локализации поражения в левом полушарии (п = 26) отсутствовали достоверные различия средних значений температуры между полушариями вне

очага инсульта ТгасГС в левом полушарии (ЛП) составила - 37,2 ± 1,4°С, ТгасГС в правом полушарии (ПП) - 37,2 ± 1,4°С, Тгас10С по обоим полушариям = 37,2 ± 1,2°С. Температура зоны ишемии была выше: в среднем 37,8 ± 2,0°С.

У больных с локализацией поражения в ПП (п = 39) средняя температура пораженного полушария вне очага инсульта не отличалась от непораженного ТгасРС в ЛП 37,1 ± 1,2°С, ТгасРС в ПП - 37,2 ± 1,3°С, Тгас1°С по обоим полушариям = 37,2 ± 1,2°С, в тоже время температура зоны ишемии была выше -38,0 ± 1,4°С.

Следовательно, у больных с полушарными инсультами температура в очаге поражения достигала 38 - 41°С, что достоверно выше общей температуры мозга вне очага поражения (рис. 2).

Таблица 4

СВЧ-температура головного мозга больных и коэффициент вариации (Кв)

Группы исходно 16 часов курации 40 часов курации

ГС(М ±а) Кв (Кв ± ш) 1°С(М ±а) Кв(Кв ± ш) ГС (М ±о) Кв (Кв ± ш)

1 36,8 ± 0,80 °С 2,21%± 0,03 - - - -

3 37,0 ± 1,34 °С 3,64% ± 0,09* 33,0 ± 1,9°С*+ 5,80% ± 0,15*+ 36,3 ± 0,9°С+ 2,50% ± 0,06*+

4 37,0 ± 1,50 °С 4,00% ± 0,10*" 37,3 ± 1,5 °С* 4,00% ± 0,10*" 37,2 ± 1,3°С# 3,50% ± 0,09**+

Примечание: * - р <0,05 по сравнению с группой здоровых добровольцев;" -р <0,05 по сравнению с группой 3 в тот же период наблюдения; + - р <0,05 по сравнению с исходными состояниями в той же группе.

Физиологические показатели (САД, ЧСС, ЧД, 5р02) во время сеанса КЦГ не изменялись (табл. 5). Также не отмечено достоверных изменений в общих анализах крови, коагулограмме и биохимическом анализе крови. Осложнений во время и после сеанса КЦГ не выявлено.

16-ти часовая локальная гипотермия не привела к изменению аксиллярной и

тимпанической температур (табл. 6).

Рис.2 Сравнение СВЧ-температуры мозга у больных ишемическим инсультом с право- и левополушарной локализацией и здоровых лиц.

Таблица 5

Данные физиологических показателей у больных, М ± а

Показатели Значения показателей на этапах исследования

Поступление 16 часов курации 40 часов курации

Группа 3 ЧСС удары/мин 110,0 ±5,4 109,0 ±5,8 92,0 ±3,5

САД мм.рт.ст. 158,0 ± 13,9 149,0 ± 12,0 142,0 ±2,8

ЧД /мин. 19,5 ±2,5 19,5 ±2,7 18,8 ±2,7

Sp02 % 95,9 ± 2,4 95,8 ±2,5 96,2 ± 2,5

Группа 4 ЧСС удары/мин 115 ±4,6 114,0 ±4,6 112 ±5,3

САД мм.рт.ст. 152 ±3,8 145,0 ±6,0 139 ±6,6

ЧД /мин. 19,3 ±2,8 19,4 ±3,0 18.4 ± 2,6

Sp02 % 95,4 ± 2,3 95,4 ±2,1 96,2 ± 2,3

Таблица 6

Показатели средних температур в аксиллярной (Та) и тимпанической (Тт)

областях, М ± а

Область измерения Значения показателей на этапах исследования

Поступление 16 ч курации 40 ч курации

Та°С (группа 3) 36,21 ±0,59 36,05 ± 0,45 36,49 ± 0,59

Та°С (группа 4) 36,48 ±0,21 36,31 ±0,55 36,51 ±0,58

Тт°С (группа 3) 34,90 ± 0,60 34,25 ± 0,57 34,99 ± 0,56

Тт°С (группа 4) 34,94 ± 0,24 35,01 ±0,64 35,06 ± 0,46

На рис. 3 приведён пример распределения температуры коры больших полушарий у здорового (а), больного инсультом (б) до и после 4 ч КЦГ (al и 61 соответственно).

При сравнении данных нейровизуализации (КТ и МРТ) и СВЧ-радиотермометрии выявлено 82% совпадения области поражения с локальным повышением температуры мозга при полушарной локализации (рис. 5). В группе 3 через 24 часа после окончания сеанса КЦГ температура зоны ишемии составила 36,5 ± 0,6°С, в группе 4 не было отмечено снижения температуры.

Таким образом, СВЧ-радиотермометрия является дополнительном методом диагностики ишемического инсульта и основным методом контроля температуры головного мозга при выполнении сеанса КЦГ.

Рис. 3 Температурная карты коры больших полушарий у здорового (а) до и после 4-часового сеанса КЦГ, больного инсультом (б) до и после 16-часового сеанса КЦГ (а1 и 61 соответственно).

( 76 г. . 76 г. ) Head ЛХ DWI (XGV)

Рис. 5 Сравнение результатов MPT (DWI) с термокартой головного мозга, полученной методикой СВЧ-радиотермометрии.

При оценки состояния больных по шкалам SAPS II и NIHSS не выявлено достоверных различий в исходных показателях: SAPS II группа з = 31,32 ± 9,43; SAPS II грушт4 = 31,21 ± 7,52 и NIHSS ^„„аз = 21,49 ± 5,53 NIHSSrpynna4= 21,46 ± 5,75. В группе 3 сразу после КЦГ выявлено улучшения состояния больных: снижение на 4,50 балла по шкале SAPS II (р = 0,018) и на 8,12 баллов по шкале NIHSS (р <0,001). Уровень сознания являлся ключевым показателем, влияющим на изменения значений SAPS II и NIHSS.

Через 40 ч от момента поступления (24 часа после КЦГ) в группе 3 неврологический и статус был существенно лучше, чем в группе 4: SAPS II груп„аз - 25,10 ± 6.81; SAPS II - 29,80 ± 2,05 (р <0,05), NIHSS группа3 - 13,3 ± 5,53; NIHSS группа4 20,68 ± 5,50 (р <0,001) (рис. 6).

Сроки госпитализации в ОРИТ и нахождения на стационарном лечении в группах не отличалась и составили в группе с КГЦ 3,0 ± 1,0 и 19,8 ± 4,8 койко-дня; в группе без КГЦ 3,0 ± 1,2 и 19,6 ± 3,4 койко-дня соответственно.

Следует подчеркнуть, что применение КЦГ приводила к резкому снижению летальность больных с ишемическим инсультом: группа 3 составила 34,1% (п = 14 из 41), в группе 4 - 68.2% (п = 30 из 44) (р = 0,002). Среди причин летального исхода ведущие место занимает отек мозга (табл. 7).

Рис. 6 Динамика показателей состояниях больных в группах 3 и 4, (М ± о) Примечание: значимость различий при сравнении шкальных показателей внутри группы больных исходно и через 24 ч после сеанса КЦГ: * - р <0,05, динамика изменения SAPS II; ** - р <0,001, динамика изменения NIHSS; *** - р <0,001, динамика изменения шкалы комы Глазго.

Таблица 7

Причина летальных исходов у больных с острым инсультом головного

мозга

Причины летальных исходов Группа 3 Группа 4

Инфекционные осложнения (пневмония) 4 9

Тромбоэмболия легочных артерий 1 -

Отек головного мозга 8 19*

Острый инфаркт миокарда 1 1

Примечание: Значимость различий (* - р <0,05) между группами больных с инсультом по ведущей причине летальных исходов.

Существенно, что клинические признаки отека головного мозга были выявлены только у 20% больных, подвергшихся лечению КЦГ, в то время как в группе сравнения у 43% (р <0,05). При этом все больные с клиническими признаками отека мозга погибли. Учитывая факт сохранения СВЧ-температуры на более низком уровне по сравнению с нормой (здоровые добровольцы) и во

время сеанса КЦГ, и в течение 24 часов после гипотермии можно полагать, что именно КЦГ способно предупреждать развитие отека мозга и, таким образом, снижать летальность исследуемого контингента больных.

Таким образом, несмотря на одинаковую продолжительность нахождения больных в отделении реанимации и в больнице, у больных в группе 3 снизилось число летальных исходов, улучшился неврологический и общий физиологический статус. Эти улучшения связаны со снижением температуры головного мозга после выполнения краниоцеребральной гипотермии и снижением температурной гетерогенности, что не отмечено в группе сравнения. Проведение 16-часового сеанса КЦГ не влияет на основные физиологические показатели у больных при заданных температурах.

ВЫВОДЫ

1. В острых экспериментах на животных показано, что возможности неинвазивного метода - СВЧ-радиотермометрии - позволяют адекватно оценить изменения температуры в различных точках коры головного мозга, возникающие при ишемии головного мозга, а также во время внутривенной гипотермии и сопоставимой по динамике с термометрией.

2. Температура коры головного мозга, определенная с помощью СВЧ-термометрии, у здоровых лиц в покое составляет 36,8 ± 0,8°С, что демонстрирует отсутствие выраженной температурной гетерогенности. Краниоцеребральная гипотермия достоверно понижает температуру головного мозга без возникновения общей гипотермии и изменений со стороны физиологических показателей.

3. У больных ишемическим инсультом в первые-вторые сутки от начала заболевания формируются локальные очаги гипертермии (по СВЧ-термометрии), в 82% случаев совпадающие по локализации с зонами поражения коры больших полушарий, выявленными при нейровизуализации (КТ/МРТ), что не отображается тимпанической и аксиллярной температурой.

4. Краниоцеребральная гипотермия при условии стабилизации температуры кожи головы в пределах 2-5°С позволяет индуцировать локальную

гипотермию коры больших полушарий (32-36°С) без изменений температуры тела и изменений со стороны физиологических показателей у больных инсультом.

5. Одна из ведущих причин положительного действия краниоцеребральной гипотермии заключается в предотвращении развития отека мозга вследствие сохранения пониженной температуры в коре больших полушарий в течение 24 часов после сеанса краниоцеребральной гипотермии.

6. Разработана методика и протокол краниоцеребральной гипотермии головного мозга при ишемическом инсульте. Показана эффективность разработанного метода краниоцеребральной гипотермии в коррекции локальной гипертермии, что позволила значительно снизить летальность у больных с ишемией головного мозга без возникновения осложнений со стороны основных функций организма.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Неинвазивная СВЧ-радиометрия головного мозга позволяет обеспечить объективный контроль церебральной температуры и выявить локусы очаговой гипертермии коры больших полушарий, что является важным для выбора целенаправленной терапии.

2. Терапевтическая гипотермия в варианте краниоцеребральной гипотермии, выполненная по предложенной методике, показана в качестве эффективного метода коррекции пиретических состояний, не вызывает развития осложнений и может быть использована у больных с разной степенью сохранения сознания.

3. Протокол краниоцеребральной гипотермии с помощью аппарата АТГ-01 (ООО «Центрмед-Плюс») у больных ишемическим инсультом, осложнённым локальной церебральной гипертермией, может быть выполнен при соответствии критериям включения: сохранённое сознание или угнетённое сознание разной степени; предпочтительно подъёмом температуры тела или тимпанической температуры (температуры коры мозга) выше 37,5°С; возраст >20 лет.

4. С целью мониторирования состояния больного необходимо вести журнал сеанса КЦГ, фиксируя АД, ЧСС, аксиллярную и тимпаническую температуру в градусах °С в следующем порядке от начала процедуры краниоцеребральной гипотермии: 30 мин, 1, 2, 4, 8, 16 ч, а также каждые 30 мин в течение 3 ч согревания больного.

5. Оптимальное время сеанса охлаждения составляет 16 ч при условии поступления больного в первые-вторые сутки от начала заболевания.

6. Период согревания при выполнения 16-часового сеанса краниоцеребральной составляет 3 ч, при котором достигается оптимальный шаг согревания шлема-аппликатора -10°С в час.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Бутров A.B., Шевелев O.A., Чебоксаров Д.В., Магомедов М.А. Термокартирование головного мозга при ишемическом инсульте и краниоцеребральной гипотермии // Материалы 14-й Всероссийской конференции с международным участием «Жизнеобеспечение при критических состояниях». - 2012. - С. 38.

2. Шевелев O.A., Бутров A.B., Чебоксаров Д.В., Ходорович H.A. Неинвазивное суточное термокартирование головного мозга в динамике ишемического инсульта при краниоцеребрачьной гипотермии // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. - 2012. -Х° 7. - С. 62-64.

3. Бутров A.B., Шевелев O.A., Чебоксаров Д.В. Термомониторинг головного мозга в остром периоде ишемического инсульта // Эфферентная терапия. -2013.-Т. 19, №2.-С. 61-62.

4. Шевелев O.A., Бутров A.B., Чебоксаров Д.В., Каленова И.Е., Шаринова И.А. Протокол терапевтической гипотермии при ишемическом инсульте // Вестник интенсивной терапии. - 2013. -№ 5. - С. 59-63.

5. Шевелев O.A., Бутров A.B., Чебоксаров Д.В., Седанкин М.К. Термокартирование головного мозга при ишемическом инсульте // Материалы 14-й сессии МНОАР. -2013. - С. 45.

6. Чебоксаров Д.В., Бутров A.B., Шевелев O.A. Краниоцеребральная гипотермия

у больных с ОНМК по ишемическому типу // Материалы V Беломорского симпозиума. - 2013. - С. 80.

7. Чебоксаров Д.В., Бутров A.B., Шевелев O.A., Седаник М.К. Термокартирование головного мозга при ишемическом инфарктах головного мозга// Материалы V Беломорского симпозиума. - 2013. - С. 80.

8. Чебоксаров Д.В., Бутров A.B., Шевелев O.A., Бутина М.А., Седанкин М.К. Термокартирование головного мозга здоровых добровольцев и пациентов с острым нарушением мозгового кровообращения // Материалы 15-й Всероссийской конференции с международным участием «Жизнеобеспечение при критических состояниях». - 2013. - С. 108.

9. Чебоксаров Д.В., Бутров A.B., Шевелев O.A., Бунтина М.А. Краниоцеребральная гипотермия и радиотермометрия у больных с острым нарушением мозгового кровообращения // Материалы Научно-практической конференции молодых учёных «Современные методы диагностики и лечения в реаниматологии». - 2013. - С. 49.

10. Чебоксаров Д.В., Бутров A.B., Шевелев O.A. Brain thermomapping during stroke // Intensive Care Medicine. - 2013. - Vol. 39, Suppl. 2. - P. 16.

11. Бунтина M.A., Чебоксаров Д.В., Бутров A.B., Шевелев O.A. Мониторинг термобаланса головного мозга у кроликов с острой недостаточностью мозгового кровообращения // Вестник РГМУ. - 2014. - № 2. - С. 85-86.

12. Чебоксаров Д.В., Бутров A.B., Шевелев O.A., Привалова И.А. Diagnostic capabilities of measuring the temperature of the brain with the help of radiotermoscopy in patients with stroke // Intensive Care Medicine. - 2014. - Vol. 40, Suppl. 1 - P. 69-70.

13. Шевелев O.A., Бутров A.B., Чебоксаров Д.В., Ходорович H.A., Каленова И.Е., Шаринова И.А. Методические рекомендации по применению терапевтической гипотермии в остром периоде ишемического инсульта.- Москва,- 2013. - С. 64.

14. Шевелев O.A., Бутров A.B., Чебоксаров Д.В. Краниоцеребральная гипотермия у больных с острыми нарушениями мозгового кровообращения по

ишемическому типу // Материалы 12-й Научно-практической конференции с международным участием «Безопасность больного в анестезиологии и реаниматологии». - 2014. - С. 83.

15. Бутров A.B., Молчанов И.В., Петрова М.В., Кондратьев А.Н., Чебоксаров Д.В., Шевелев O.A., Шестов A.B., Каленова И.Е., Шаринова И.А. Методические рекомендации по применению медицинского изделия «АТГ-01 (аппарат терапевтической гипотермии-01)» у больных в критических состояниях // Новости анестезиологии и реаниматологии. - 2014. - № 3 - С. 37-53.

16. Шевелев O.A. Бутров A.B. Чебоксаров Д.В. Протокол аппаратной терапевтической гипотермии при ишемическом инсульте // Материалы 14-го Съезда ФАР. - 2014. - С. 356.

17. Шевелев O.A., Бутров A.B., Чебоксаров Д.В., Мониторинг церебральной температуры при ишемическом инсульте // Материалы 14-го Съезда ФАР. -2014.-С. 356.

18. Шевелев O.A., Бутров A.B., Чебоксаров Д.В., Кондратьев А.Н., Шестов A.B., Привалова И.Л. Нарушение теплового баланса мозга при церебральных катастрофах // Эфферентная терапия. -2014. - Т. 20, №1. - С. 50-51.

19. Бутров A.B., Шевелев O.A., Чебоксаров Д.В., Бунтина М.А. Влияние краниоцеребральной гипотермии у больных с острым нарушением мозгового кровообращения под котнтролем радиотермометрии // Эфферентная терапия. -2014.-Т. 20, №1.-С. 44.

20. Бутров A.B., Шевелев O.A., Чебоксаров Д.В., Бунтина М.А. Применение краниоцеребральной гипотермии у больных с острым нарушением мозгового кровообращения под контролем радиотермометрии // Вестник интенсивной терапии. - 2014. -№ 5. - С. 47.

21. Чебоксаров Д.В., Шевелев O.A., Бутров A.B., Бунтина М.А., Шестов A.B., Привалова И.Л. Влияние острой фокальной ишемии на температурный баланс головного мозга II Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. -2014. - N° 3. - С. 12-20.

22. Чебоксаров Д.В., Бутров A.B., Шевелев O.A., Амчеславский В.Г., Пулина H.H.,

Бунтина М.А., Соколов И.М. Диагностическая возможность неинвазивного термомониторинга головного мозга// Анестезиология и реаниматология. -2015.-М 1.- С. 66-69 23. Чебоксаров Д.В., Бутров A.B., Шевелев O.A., Бунтина М.А. Радиотермометрия головного мозга при краниоцеребральной гипотермии в остром периоде ишемического инсульта // Новости анестезиологии и реаниматологии,- 2015,-С.3-8

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Кв коэффициент вариации

KT компьютерная томонграфия

КЦГ краниоцеребральная гипотермия

ЛП левое полушарие

МРТ магнитно-резонасная томография

ПП правое полушарие

САД средние артериальное давление

СВЧ сверхвысокие частоты

Та аксилярная температура

ТГ терапевтическая гипотермия

Тт тимпаническая температура

ЧД частота дыхания

ЧСС частота сердечных сокращений

NIHSS National Institutes of Health Stroke Scale

SAPS II Simplified Acute Physiology Score

Sp02 насыщение артериальной крови кислородом

t температура

Tinv инвазивная температура Trad СВЧ-температура Trect ректальная температура

Подписано в печать: 02.07.2015 Объем: 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 16 Отпечатано в типографии «Реглет» 119526, г.Москва, пр-т Вернадского, д.39 (495) 363-78-90; www.reglet.ru