Фетальные мониторы и кардиотокографы, суточное мониторирование ЭКГ и АД - Oxford Medical

Кардиология и функциональная диагностика

Неврология, нейрохирургия, нейрофизиология

Акушерство, перинатология, неонатология

Реанимация

127287 Москва,

Петровско-Разумовский проезд, д. 29

Тел./факс: (495) 614-91-33, 614-68-16

Email: oxford@oxfordmed.ru

Главная страница

Оксфорд Медикал - Статьи

Неинвазивная Оценка АУТОРЕГУЛЯЦИИ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА

Введение

Одним из ведущих звеньев в патогенезе расстройств церебральной гемодинамики является нарушение ауторегуляции мозгового кровотока (АРМК), обеспечивающей в нормальных условиях постоянство мозгового кровотока не только при ступенеобразных изменениях системного артериального давления (САД), но и при спонтанных колебаниях САД в диапазоне волн Майера (М-волн) – 0.08–0.12 Гц [2, 7, 9, 11, 13, 14]. С этих позиций АРМК рассматривается как система фильтра, пропускающая в норме лишь высокочастотные пульсовые и дыхательные колебания САД (0.15–1.6 Гц). В то же время данная система демпфирует колебания САД в диапазоне М-волн, что проявляется снижением когерентности и повышением фазового сдвига между колебаниями САД и линейной скорости кровотока (ЛСК) в магистральных внутричерепных артериях в этом диапазоне. Полученные данные свидетельствуют о частотной зависимости системы АРМК, которая, таким образом, является более эффективной в среднечастотном диапазоне, чем высокочастотном. Нарушения АРМК приводят к повышению пропускной способности ауторегуляторного фильтра в диапазоне М-волн и, как следствие, к повышению когерентности и снижению фазового сдвига между колебаниями САД и ЛСК в этом диапазоне [2-5, 7-13].

Ценность данного подхода в изучении АРМК заключается в том, что с помощью метода кросспектрального анализа медленных спонтанных колебаний САД и ЛСК стала возможной оценка состояния системы мозгового кровообращения в условиях, наиболее приближенных к физиологичным.

Одним из наиболее информативных показателей по данным кросспектрального анализа состояния АРМК является фазовый сдвиг между колебаниями САД и ЛСК в диапазоне М-волн [2-5, 8, 10, 12]. В то же время указанные сведения в большинстве исследований получены в условиях принудительного дыхания с частотой, соответствующей средней частоте М-волн (0.1 Гц) – 6 раз в минуту [3-5, 10]. Дыхание с указанной частотой нередко вызывает у испытуемых чувство дискомфорта, прежде всего у пациентов. Приводимые в литературе сведения об исследовании медленных колебаний ЛСК и САД в условиях спонтанного дыхания весьма ограничены [8, 14], хотя нам представляется, что именно в данных условиях происходит наименьшее внешнее воздействие на систему мозгового кровообращения

Кроме того, существуют противоречия и в методологическом плане. В литературе нет единого мнения о продолжительности исследования, оптимальной для проведения кросспектрального анализа, что является крайне важным в клинической практике, так как наряду с информативностью и неинвазивностью метода неотъемлемым условием его эффективности является также и своевременность получения необходимых сведений о состоянии АРМК.

Целью настоящего исследования явилась разработка метода неинвазивной оценки состояния АРМК у нейрохирургических больных с помощью кросспектрального анализа колебаний САД и ЛСК в диапазоне М-волн в условиях спонтанного дыхания.

Материалы и методы

Обследовано 20 здоровых добровольцев и 49 пациентов с различной цереброваскулярной патологией.

Возраст добровольцев варьировал от 18 до 42 лет. Все добровольцы имели нормальные артериальное давление и частоту сердечных сокращений, были практически здоровыми и не имели в анамнезе жизни сведений о хронической и острой сердечной или церебральной патологии.

Возраст больных варьировал от 18 до 64 лет. Церебральные аневризмы были у 39 больных, артериовенозные мальформации головного мозга (АВМ) – у 10 больных. Исследования проводили как в острой стадии манифестации заболевания, так и в отдаленном периоде. Всем больным были выполнены оперативные вмешательства. У 29 больных с церебральными аневризмами выполнены внутричерепные операции – костно-пластическая трепанация черепа, клипирование шейки аневризмы – по стандартной технологии. У остальных 20 больных выполнены эндоваскулярные операции по стандартной методике доступом через правую бедренную артерию. АВМ были эмболизированы через афферентные сосуды гистоакрилом, аневризмы – спиралью. Исследования выполняли до проведения анестезии.

Мониторинг ЛСК в средней мозговой артерии (СМА) проводили с помощью системы Multi Dop X (DWL, Германия). САД регистрировали неинвазивным способом – чрезкожной фотоплетизмографией на пальце руки с помощью прибора Finapres - 2300 (Ohmeda, США). После преобразования сигналы САД подавали на дополнительный аналоговый вход системы Multi Dop X. При выполнении мониторинга регистрируемых показателей обследуемый находился в горизонтальном положении с приподнятым на 30° головным концом. Непрерывную регистрацию проводили в течение 5 минут в состоянии покоя при сохранении спонтанного дыхания, которое соответствовало режиму нормовентиляции.

Оценку состояния АРМК проводили с помощью манжетного теста [1]. Рассчитывали скорость АРМК (RoR), которая в норме составляет 20±3 %/с и зависит от напряжения СО2, снижаясь при гиперкапнии и возрастая при гипокапнии [1].

Кросспектральный анализ выполняли с помощью программы ”Statistica 6.0 for Windows” в модуле “Временные ряды и прогнозирование”. Перед проведением спектрального анализа с целью достижения стационарности временного ряда производили вычитание среднего из значений ряда. Для устранения случайных шумов, уменьшения рассеяния временного ряда и выявления частот с большими спектральными плотностями, которые вносят наибольший вклад в периодическое поведение всего ряда, проводили сглаживание значений периодограммы с помощью преобразования взвешенного скользящего среднего в окне Хемминга. Рассчитывали фазовый сдвиг (в радианах) между колебаниями САД и ЛСК в диапазоне М-волн.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью стандартных методов обработки научных исследований. Использовали параметрические (Стьюдента t) и непараметрические (Колмогорова – Смирнова,) критерии. Отличие считали достоверными при р < 0.05.

Протокол проведения исследования у добровольцев и пациентов был одобрен Этическим комитетом. Исследование выполняли после получения письменного согласия пациента.

Результаты

Нормальные показатели

рис. 1

       На рис. 1 представлены результаты обследования здорового добровольца.

     

При нормальных значениях ЛСК от 49 до 64 см/с и САД от 86 до 102 мм рт.ст. скорость АРМК по данным манжетного теста составила 30 %/с, фазовый сдвиг между колебаниями САД и ЛСК в диапазоне М-волн варьировал от 1.2 до 1.7 рад.
Среднее значение фазового сдвига между колебаниями САД и ЛСК в диапазоне М-волн в группе добровольцев с нормальными показателями системной и церебральной гемодинамики (САД – 90±3 мм рт.ст., ЛСК – 68±3 см/с), скорости АРМК (27±5%/с) составило 1.0±0.1 рад.
Церебральные аневризмы

рис. 2

     

 На рис. 2 представлены результаты дооперационного обследования больной с аневризмой угла правой передней мозговой артерии – передней соединительной артерии в отдаленном периоде кровоизлияния.

У больной в отдаленном периоде кровоизлияния при отсутствии вазоспазма по данным церебральной ангиографии и транскраниальной допплерографии, признаков внутричерепной гипертензии, с минимальным неврологическим дефицитом, нормальных значениях ЛСК в правой передней мозговой артерии (от 45 до 68 см/с) и левой средней мозговой артерии (от 57 до 82 см/с), САД (от 73 до 93 мм рт.ст.), скорость АРМК по данным манжетного теста соответствовала нормальным значениям и составила 20 %/с с обеих сторон. Фазовый сдвиг между колебаниями САД и ЛСК в правой передней мозговой артерии в диапазоне М-волн варьировал от 0.7 до 1.2 рад, между колебаниями САД и ЛСК в левой средней мозговой артерии – от 0.8 до 1.3 рад.
Среднее значение фазового сдвига между колебаниями САД и ЛСК на стороне патологии в диапазоне М-волн в группе больных с церебральными аневризмами в отдаленном периоде кровоизлияния при нормальных значениях САД (89±3 мм рт.ст.), ЛСК в том же сосудистом бассейне (62±3 см/с), скорости АРМК (20±1 %/с) было достоверно ниже, чем у здоровых добровольцев и cоставило 0.6±0.1 рад.

рис. 3

     

 

 На рис. 3 представлены результаты дооперационного обследования больной в геморрагическом периоде на 5 сутки после разрыва аневризмы развилки левой средней мозговой артерии.

У больной в геморрагическом периоде кровоизлияния, фазу наиболее выраженных нарушений мозгового кровообращения, тяжесть состояния по шкале её оценки у пациентов с нетравматическими кровоизлияниями, принятой Всемирной Ассоциацией нейрохирургов в 1988 году [6], соответствовала III степени. При нормальных показателях САД (от 83 до 101 мм рт.ст.) имели место признаки выраженного вазоспазма в бассейне, соответствующем локализации аневризмы (ЛСК в левой средней мозговой артерии – от 178 до 203 см/с) и умеренного вазоспазма на контралатеральной стороне (ЛСК в правой средней мозговой артерии – от 96 до 128 см/с). Скорость АРМК слева составила 5 %/с, справа – 20%/с. Вместе с тем, отмечалось снижение фазового сдвига между колебаниями САД и ЛСК в левой средней мозговой артерии в диапазоне М-волн (от 0.1 до 1.0 рад), тогда как в контралатеральном бассейне он был существенно выше (от 0.6 до 1.6 рад).

Среднее значение фазового сдвига между колебаниями САД и ЛСК на стороне патологии в диапазоне М-волн в группе больных с церебральными аневризмами (включая больных без вазоспазма и больных с различной степенью его выраженности) в геморрагическом периоде кровоизлияния было достоверно ниже, чем в норме (p<0.05), и составило 0.4±0.1 рад. Среднее значение САД составило 94±3 мм рт.ст., ЛСК на стороне патологии – 120±17 см/с, скорости АРМК – 13±1 %/с.

Артериовенозные мальформации

рис. 4

     

 На рис. 4 представлены результаты дооперационного обследования у больной с артериовенозной мальформацией правой височной доли.

У пациентки без грубой неврологической симптоматики, при нормальных показателях САД (от 86 до 103 мм рт.ст.), ЛСК в правой средней мозговой артерии на стороне патологии характеризовалась наличием выраженного шунта (от 150 до 165 см/с) и снижением скорости АРМК до 5 %/с. ЛСК в левой средней мозговой артерии, без признаков шунтирующего процесса, была в пределах от 45 до 57 см/с. Скорость АРМК в ней по данным манжетного теста составила 30 %/с. Фазовый сдвиг между колебаниями САД и ЛСК в диапазоне М-волн в правой средней мозговой артерии на стороне мальформации (от –0.02 до –0.14 рад) был существенно ниже, чем в левой средней мозговой артерии (от 0.7 до 1.3 рад).

Среднее значение фазового сдвига между колебаниями САД и ЛСК в диапазоне М-волн на стороне мальформации составило 0.5±0.1 рад, на контралатеральной стороне – 0.9±0.1 рад (p<0.05). Среднее значение САД составило 89±3 мм рт.ст., ЛСК на стороне патологии – 131±9 см/с, на противоположной стороне – 67±6 см/с, скорости АРМК по данным манжетного теста – 8±1 %/c и 21±1 %/с соответственно.

Сравнительный анализ показателей АРМК

рис. 5

     

 На рис. 5 представлены средние значения скорости АРМК и фазового сдвига между колебаниями САД и ЛСК в диапазоне М-волн у здоровых добровольцев и у больных с различной нейрохирургической патологией.

Результаты кросспектрального анализа М-волн САД и ЛСК у нейрохирургических больных, представленные на рис. 5, характеризуют состояние церебральной гемодинамики в сосудистом бассейне, соответствующем локализации аневризмы или артериовенозной мальформации, которая, как правило, совпадала со стороной пораженного полушария головного мозга. У всех больных отмечается существенное снижение фазового сдвига колебаниями САД и ЛСК в диапазоне М-волн при сравнении с результатами исследования у добровольцев (p<0.05). У пациентов с церебральными аневризмами в геморрагическом периоде кровоизлияния выявляются наиболее выраженные нарушения АРМК, что проявляется максимальным снижением фазового сдвига. Кроме того, у больных с артериовенозными мальформациями отмечается достоверное ((p<0.05) снижение фазового сдвига на стороне патологии, определяющееся степенью шунтирования.

Обсуждение

Полученные нами результаты кросспектрального анализа М-волн САД и ЛСК, а также данные, приводимые в мировой литературе, подчеркивают приоритетные направления в области изучения состояния системы мозгового кровообращения на основе оценки количественных характеристик волновых процессов средне- и низкочастотного диапазона. Кроме того, они подтверждают возможность их применения как альтернативного способа оценки состояния церебральной гемодинамики, отличающегося большей физиологичностью, безопасностью и меньшим дискомфортом для обследуемого по сравнению с другими способами.

На основе проведения кросспектрального анализа ЛСК и САД установлены нормальные значения фазового сдвига между М-волнами ЛСК и САД у здоровых добровольцев, аналогичные результатам, полученным другими авторами с использованием иных статистических программ [7, 9, 13, 14]. Значения фазового сдвига коррелировали со скоростью АРМК по данным манжетного теста (r=0.6). Вышеописанные преимущества кросспектрального анализа обуславливают его предпочтительность при исследовании церебральной гемодинамики не только у добровольцев, но также и у больных с различной нейрохирургической патологией.

Так, у больных с церебральными аневризмами в отдаленном периоде кровоизлияния установлено, что скорость АРМК по данным манжетного теста находилась в пределах нормальных значений, хотя и была ниже, чем у здоровых испытуемых. В то же время фазовый сдвиг между САД и ЛСК в диапазоне М-волн был существенно ниже нормальных значений. Если исходить из того, что скорость АРМК и фазовый сдвиг – параметры, характеризующие одни и те же ауторегуляторные механизмы, то можно сделать вывод о том, что кросспектральный анализ является более чувствительным в диагностике нарушений АРМК у больных с церебральными аневризмами в отдаленном периоде кровоизлияния. Снижение фазового сдвига между САД и ЛСК в диапазоне М-волн до 0.6±0.1 рад в данной группе пациентов свидетельствует в пользу того, что даже в отдаленном периоде кровоизлияния, при отсутствии клинических признаков вазоспазма, внутричерепной гипертензии, грубых ишемических нарушений, все же сохраняются нарушения АРМК как вследствие перенесенного субарахноидального кровоизлияния.

У больных в геморрагическом периоде кровоизлияния нарушения АРМК выявляются как по данным манжетного теста, так и по результатам кросспектрального анализа. Скорость АРМК и фазовый сдвиг между САД и ЛСК в диапазоне М-волн существенно отличаются от аналогичных значений у здоровых испытуемых и больных в отдаленном периоде кровоизлияния. Предоперационная диагностика нарушений АРМК в данной группе пациентов может иметь значение для определения тактики хирургического лечения. Оценка АРМК на основе кросспектрального анализа может быть более предпочтительной  по сравнению с манжетным тестом, так как проведение последнего не всегда оправдано у больных, церебральная гемодинамика которых становится более зависимой от системной.

У больных с артериовенозными мальформациями головного мозга низкие значения фазового сдвига между САД и ЛСК в диапазоне М-волн на стороне патологии, по-видимому, определяются степенью выраженности шунтирующего процесса и участием афферентного сосуда в кровоснабжении прилежащих к артериовенозной мальформации здоровых зон головного мозга.

Следует отметить, что исследование ЛСК на стороне артериовенозной мальформации проводили в той артерии, непосредственным продолжением которого являлся афферентный сосуд мальформации или в самом афферентном сосуде, если это было технически возможным. Можно предположить, что скорость АРМК в сосудистом бассейне, участвующем в кровоснабжении артериовенозной мальформации, изначально снижена за счет отсутствия АРМК в сосудах артериовенозной мальформации. Сосуды микроциркуляторного русла смежных с артериовенозной мальформацией зон головного мозга реагируют на снижение церебрального перфузионного давления (за счет шунтирования) длительной компенсаторной вазодилатацией, что впоследствии приводит к снижению скорости АРМК в этих зонах. Чем более выражен шунтирующий процесс, тем более выраженными могут быть компенсаторная вазодилатация и снижение скорости АРМК. При избирательной эмболизации афферентного сосуда мальформации следует ожидать нормализации церебрального перфузионного давления и повышения скорости АРМК в сосудистом бассейне, участвующем в кровоснабжении как артериовенозной мальформации, так и смежных зон головного мозга за счет перераспределения кровотока в сторону последних.

Таким образом, кросспектральный анализ М-волн САД и ЛСК в условиях спонтанного дыхания является адекватным неинвазивным методом оценки состояния системы мозгового кровообращения и может быть использован для изучения механизмов регуляции мозгового кровотока при обследовании здоровых добровольцев и диагностики и прогнозирования нарушений АРМК в периоперационном периоде у больных с различной нейрохирургической патологией.

(c) 2005 Oxford Medical. Все права защищены

загрузка картиноквсе о GTA
upload картинок и изображений
upload картинок и изображений