Риск нарушений перфузионно-метаболического сопряжения при вертикализации больных с острой церебральной недостаточностью по данным микродиализного исследования

Полный текст

Введение Благодаря современным методам нейромониторинга и интенсивной терапии, повысилась выживаемость больных с острой церебральной недостаточностью (ОЦН) различного генеза. Вместе с тем, возникла задача повышения качества жизни выживших, что связано с профилактикой вторичных осложнений самой интенсивной терапии, получивших общее название синдром «После интенсивной терапии (ПИТ-синдром)» или “ Post Intensive Care Syndrome”^™.). ПИТ-синдром - совокупность ограничивающих повседневную жизнь пациента соматических, неврологических и социально-психологических последствии пребывания в условиях ОРИТ [1]. Самой перспективной стратегией минимизации проявлений ПИТ-синдрома признана ранняя мобилизация, в частности вертикализация пациента как антипод «Bed-rest» режима. Существующие рекомендации по ведению больных с ОЦН рекомендуют «начинать реабилитацию так рано, как это только возможно» [2], что может способствовать уменьшить последствия длительной иммобилизации и улучшить раннюю нейропластичность мозга [3]. Однако, до настоящего времени нет общепринятой точки зре ния о времени начала и безопасности проведения вертикализации у больных с тяжелой ОЦН [4]. Это объясняется методической сложностью адекватных исследований. Банальные клинические и гемоди-намические показатели не отражают состояние зон интереса, которыми являются участки мозга в состоянии ишемической полутени. Ишемическая «полутень» - зона обратимого нарушения перфузионно-метаболического сопряжения в коре головного мозга у больных с острой церебральной недостаточностью (CBF <20 мл/100 г/мин). Эта зона отличается неустойчивостью и в течение короткого промежутка времени (менее 24 часов) может трансформироваться в очаг некроза или восстановить функциональную полноценность. Это зависит от адекватности интенсивной терапии для поддержания оптимальных значений объемного мозгового кровотока (CBF), контроля внутричерепного давления (ICP), церебральной оксигенации (PtO2) [5]. Любая избыточная функциональная активность, которая изменяет CBF во время острой фазы острого церебрального повреждения, может, по крайней мере теоретически, способствовать трансформации полутени в ядро ишемии и ставит под угрозу исход болезни. Кроме того, есть опа Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации 7 Вестник восстановительной медицины № 2•2016 сение, что вертикализация потенциально опасна при нарушенной церебральной ауторегуляции и может привести к постуральному снижению CBF и трансформации полутени в ядро инфаркта [5, 6]. В исследовании Marcel J Aries (2013) при исследовании 47 пациентов с ишемическими инсультами не выявили неврологического ухудшения и значимого изменения CBF при постуральных изменениях в пораженном и непораженном полушарии головного мозга [7]. Эти результаты соответствовали данным Zhang Y Rabinstein A.A.(2011) исследования 19-ти пациентов в остром периоде нетравматического субарахнои-дального кровоизлияния, у которых CBF оставалось постоянным при изменении положения от 0 до 45°, независимо от развития сосудистого спазма [8] и David K. (2013) при исследовании постуральных изменений регионарного CBF методом термальной диффузии у 9-ти пациентов с аневризматическим САК [9] . Также нет единых рекомендаций по степени повышения головного конца. В одних исследованиях 30° повышение было связано со снижением ICP и повышением CPP [10], в других исследователи не выявили самого оптимального положения головного конца по влиянию на ICP и CPP [11]. Blissitt, R A. (2006) при изучении последовательного изменения положения головного конца от 0-20-45-0° у 20-ти пациентов с аневризматическим САК продемонстрировал, что повышение головного конца до 45° не вызывало значимых негативных изменений CBF [12]. В 2004 Fan, J. провел систематический обзор, чтобы оценить существующие доказательства эффектов положения головы или тела на изменения ICP и CPP Им были проанализированы 11 статей. В 9-ти из которых пришли к выводу, что положение в 30° снижает ICP в сравнении с горизонтальным положением, существенного изменения CPP не наблюдалось в 5 из 9 исследований [13]. Ряд исследований был посвящен влиянию эффектов вертикализации на напряжение кислорода в ткани головного мозга. Meixensberger и др (1997) сделал вывод, что повышение головного конца до 30° у пациентов с ЧМТ приводило к снижению ICP без риска для регионарного мозгового кровообращения [14]. Схожие результаты были получены в исследованиях Lim, J., & Wong, H.B. (2004) у 34-х пациентов с тяжелой ЧМТ[15]. Таким образом, работы, изучающие влияние ранней вертикализации на динамику церебральной перфузии(ОТР), внутричерепного давления (ICP), церебральной оксигенации (PtO2) и неврологический статус больных с ОЦН в условиях отделений реанимации единичны и выполнены в основном в последние годы [16, 17], равно как и исследования, отражающие аспекты воздействия ранней вертикализации на мозговой кровоток у больных в остром периоде нетравматического САК. [18, 8]. В этих исследованиях не было выявлено значимых изменений ICP, CBF и напряжения кислорода в веществе мозга, а также негативного влияния на неврологический статус при ранней вертикализации больных с ОЦН различного генеза. Однако необходимо учитывать, что изолированный мониторинг церебральной перфузии без метаболического контроля не является достаточным для интерпретации патофизиологической картины в перифокальной зоне повреждения. Характерные для ишемической «полутени» КТ-признаки диагностируются позже, чем метаболические, необходимы чувствительные методы диагностики и мониторинга метаболизма нервной ткани в зоне интереса. Одним из таких методов является церебральный микродиализ. Исследований специально посвященных изолированному влиянию ранней вертикализации на динамику церебрального метаболизма в доступной нам медицинской литературе не было найдено. Указанные обстоятельства определили целесообразность и необходимость проведения настоящего исследования. Цель исследования На основании изучения локального метаболизма в зоне пенумбры, гемодинамики и энергозатрат оценить безопасность ранней вертикализации у пациентов с осложнённым ангиоспазмом нетравматическим субарахноидальным кровоизлиянием. Задачи исследования • Установить влияние tilt-вертикализации на локальный метаболизм в зоне ишемической пенумбры • Описать динамику гемодинамических показателей в процессе вертикализации. • Оценить энергозатраты и церебральный метаболизм в «зоне интереса» в ходе вертикализации Материал и методы В ОРИТ ГБУЗ СО «СОКБ№ 1» обследовали 7 пациентов с аневризматическим САК, после кли-пирования аневризм передних отделов артериального круга головного мозга на 2-6 сутки после разрыва ЦА, с ангиоспазмом средней степени. Степень тяжести по шкале Hunt-Hess-III-V, уровень сознания 8-12 б ШКГ. Средний возраст пациентов составил 47 (34; 62). Все пациенты получали стандартное лечение [19], включавшее седацию до -2; -3 баллов по RASS, инотропную поддержку, терапию нимоди-пином, нормоволемию, нормотермию в условиях продленной ИВЛ. В качестве метода оценки CBF и визуализации зоны ишемической «пенумбры» применена КТ-перфузия. Исследования проводились на компьютерном томографе Toshiba Aquillion 64 по стандартной методике. Во время сканирования выполнялось внутривенное введение контрастного вещества Омни-пак плотностью 350 мг/мл со скоростью 4,5 мл/сек в объеме 60 мл. Постпроцессинг осуществлялся при помощи рабочей станции Virtea® 2 version 4.0 при помощи опционального пакета Brain Perfusion CT - 2D Perfusion. Зонами интереса были определены участки, соответствующие характеристикам ишемической «пенумбры»: Cerebral Blood Flow CBF<20 мл/100/мин, Cerebral Blood Volume CBV>4 мл/100г, Main Transit Time MTT>5,a (Рисунок 1). В указанные «зоны интереса» через фрезевое отверстие на глубину 0,8-13 мм устанавливали специальные 2-полостные катетеры (СМА 70, Швеция). После установки катетера к его внутреннему каналу подсоединяли специальный инфузионный насос с раствором, близким по электролитному составу к интерстициальной жидкости мозга ( Perfusion Fluid CNS, Швеция), и начинали перфузию со скоростью 0,3 мкл/мин. После накопления достаточного количества диализата микропробирки помещали в специальный биохимический анализатор позволяющий определять концентрации глюкозы, глицерола, лактата, пирувата и глутамата. 8 Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации Вестник восстановительной медицины № 2•2016 Рис. 1. Показатели церебральной перфузии Измерение внутричерепного давления проводилось субдурально установленными датчиками Codman MicroSensor (США), монитор Codman ICP Express (США). Датчик устанавливали через фре-зевое отверстие субдурально в лобную или височную долю полушария противоположного оперативному доступу мозга. В дополнение к традиционным модальностям общего реанимационного контроля осуществлялся комплексный мониторинг гемодинамики (PiCCO Plus, Метаболограф, Triton Electronic System), ультразвуковая транскраниальная оценка церебрального кровообращения (аппарат Legenda, Nikolet, USA). При проведении теста с изменением положения головного конца кровати было выполнено 6 после Таблица 1. Группа исследования ФИО Возраст Этиология ОЦН Сутки после операции Исход GCO БАВ 40 САК, HH-III 4 6 БЛИ 57 САК, HH-IV 5 6 БНП 55 САК^-М 4 5 БВП 54 САК, HH-III 4 6 ФОА 47 САК, НН-V 6 3 КРФ 37 САК, HH-IV 4 4 МАИ 44 САК, HH-V 5 5 довательных шагов, каждый длительностью по 40 минут в положениях 0-15-30-60-90-30.). Для статистической обработки данных использовали программу Med Calc. Данные представлены в виде медианы и границ межквартильного интервала. Сравнения проведены парным критерием Фишера-Питмена с поправкой Холма на множественные сравнения Результаты исследования и их обсуждение Пяти пациентам была проведена однократная вер-тикализация, одному пациенту четырехкратная вер-тикализация и одному пациенту вертикализацию проводили пятикратно. Массив данных, характеризирующих динамику гемодинамических показателей в процессе вертика- Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации 9 Вестник восстановительной медицины № 2•2016 Таблица 2. Динамика гемодинамическихпоказателей, ВЧД и мозгового кровотока в процессе вертикализации. Параметр 0 15 30 45 60 30 P II 0I л/мин/м2 3,1 (2,7;3,3) 2,7 (2,3;3,3) 3,0 (2,2;3,2) 2,9 (2,6;3,0) 2,7 (2,3;2,9) 2,8 (2,5;3,1) р>0,2 GEDI мл/м2 741 (685;759) 665 (638;762) 656 (620;726) 647 (632;720) 661 (625;706) 706 (682;803) р>0,2 ELWI мл/м2 5,5 (5,0;5,6) 5,0 (5,0; 6,0) 6,0 (5,0;6,0) 5,0 (5,0;5,0) 5,0 (5,0; 6,0) 5,5 (5,0;6,5) р>0,1 AP мм рт.ст 92 (87;101) 98,5 (97;101) 96,5 (88;111) 100 (91;106) 102 (97;112) 102,5 (97;116) р>0,2 SVRI 2193,5 (1962; 2755) 2820 (2097; 3098) 2808 (2059; 3122) 3205 (2304;3379) 3259,5 (2569;3586) 2884 (2285,5; 3419) Р0-60 <0,05 Р 0-45 <0,05 Р15-60 <0,05 SVI % 32 (28;38) 30,5 (27;33) 29 (29;37) 31,5 (27;37) 29,5 (26;33) 30 (27,5;33) р>0,2 SVV % 12,5 (8;16) 14 (9;20) 13,5 (9;18) 16 (13;19) 17 (13;20) 16 (10,5;17) р>0,2 CFI л/мин 7,4 (6,1;8,2) 7,3 (6,4; 7,7) 7,1 (6,6;7,8) 7,4 (7,3; 8,3) 8,0 (6,9;8,3) 7,0 (5,6;7,6) р>0,2 ICP мм.рт.ст 15 (15;18) 13 (12;14) 9 (8;11) 7 (4;10) 6 (4;8) 17 (14;19) Р 0-15 <0,05 Р15-30 <0,05 Р15-45 <0,05 Р 60-30<0,05 Vm см/сек 157,5 (134;180) 129,5 (121,9;138) 129,5 (111;148) 145,5 (143;148) 134 (129;139) 136,5 (130;143) р>0,2 Таблица 3. Динамика показателей церебрального и системного метаболизма в процессе вертикализации. 10 Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации Вестник восстановительной медицины № 2•2016 лизации представлен в таблице 2. Данные таблицы демонстрируют существенное увеличение постнагрузки за счет повышения индекса периферического сосудистого сопротивления SVRI с 2193,5 (1962; 2755) до 3259,5 (2569;3586) на всех этапах вертикализации от 0°-15°-30°-45°- 60°( Р <0,05). Однако, не было выявлено значимого влияния вертикализации на показатели преднагрузки (глобальный конечный диастолический индекс GEDI), контрактильности (кардиальной функции индекс CFI) и сердечного выброса (сердечный индекс CI, индекс ударного объема SVI). Также отмечалось значимое снижение ICP на каждом этапе вертикализации (Р <0,05), без существенного влияния вертикализации на среднее артериальное давление (МАР) и показатели мозгового кровотока ( Vm). Динамика показателей церебрального метаболизма в процессе вертикализации представлена в сводной таблице 2. Нами было выявлено два типа перфузионно-метаболического паттерна на верти-кализацию. В подавляющем большинстве случаев (шесть пациентов из семи) динамика метаболического паттерна в зоне «пенумбры» соответствовала типу «гипергликолиза» с тенденцией к повышению концентрации глюкозы (GLU) в интерстициальной жидкости головного мозга с 0.7 (0.6; 1.7) до 1.7 (1.0; 2.1) и росту соотношения лактат/пируват (L/P) с 25.8 (20.7; 36) до 28.8 (21.9; 36) при изменении угла вертикализации от 00 до 600 и последующему снижению до 30°. Значимое повышение уровня глутамата (GLY) с 9,0(4,0;16) до 9,5(6,0;19) было зафиксировано при изменении угла вертикализации от 45° до 60° ( Р <0,05). Второй наблюдаемый нами паттерн у одного из семи пациентов соответствовал метаболическому кризу со снижением концентрации церебральной глюкозы (GLU) с 2,0 до 0,3 ммоль/л и повышением индекса лактат/пируват (L/P) до 37,9. Этому пациенту был усилен уровень седации, после чего в течение 2 часов показатели метаболизма были нормализованы. Через 2 суток вне связи с вертикализацией в зоне интереса был зарегистрирована клинически незначимая зона ишемии по объему лакунарного инсульта. Во всех случаях вертикализация оказалась энергетически зависимым процессом и сопровождалась возрастанием системного метаболизма ( REE) с 1970 (1596,2; 2253) до 2344(1979,7; 2824,5) ккал (Р0-60 <0,01). У всех пациентов отмечены положительные исходы заболевания, у 4 на момент выписки имелся регрессирующий неврологический дефицит в виде двигательного пареза не глубже 3 баллов. Катамнез не изучался. Обсуждение Выбор пациентов с САК был сделан не случайно. Ангиоспазм сосудов капиллярно-пиального русла при этом состоянии приводит к нарушению ауторегуляции мозгового кровообращения, что может быть препятствием к вертикализации из-за недостаточности вазодилататорного резерва и приводить к снижение церебрального перфузионного давления при подъеме головного конца. Таким образом при САК возникает риск развития как глобальной, так и локальной ишемии Исходя из этого, оценка рисков вертикализации у этой категории пациентов нам показалась наиболее демонстративной. Результаты нашего исследования подтверждают мнение [1, 20], что постоянство значений МАР обу словлено барорефлекс-опосредованным компенсаторным возрастанием общей периферической сосудистой резистентности, контрбалансирущей постуральное сокращение CI и SVI, но при некоторых состояниях (гиповолемия, вегетативная дисав-тономия) данный компенсаторный механизм может быть несостоятелен [21]. Как следствие, происходит существенное постуральное снижение церебральной перфузии за счет развития позиционно-индуци-руемого гидростатического градиента давления на фоне снижения венозного возврата и депонирования крови в гравитационно зависимые регионы, какими являются вены нижних конечностей. Учитывая эти данные, можно считать перфузионным риском вертикализации снижение преднагрузки вследствие гиповолемии. Этот риск может быть нивелирован за счет адекватной инфузионной терапии, имеющей в качестве целевого показателя при САК обеспечение постоянство нормоволемии. Использование пневмокомпрессии нижних конечностей и пассивных вело-кинетических нагрузок служат также эффективными мерами усиления механизма централизации кровообращения, обеспечивающего ортостатическую компенсацию церебрального перфузионного давления. Важно еще одно обстоятельство: у всех больных отмечено пропорциональное углу подъема снижение ICP Этот вполне понятный феномен облегчает сохранение церебральной перфузии за счет снижения сопротивления кровотоку по известной зависимости CPP=MAP - ICP Метаболический эффект вертикализации отчетливо проявился в зоне пенумбры. Помимо общего повышения метаболизма вертикализация спровоцировала изменения биохимических показателей в «зонах интереса» аналогичные тем, которые были нами зарегистрированы у пациентов септической энцефалопатией и соответствовали ЭЭГ подтвержденной повышенной функциональной активности головного мозга [5]. У одного пациента гипергликолиз достиг состояния метаболического криза как индикатора начала анаэробного гликолиза, то есть церебрального перфузионно-метаболического дисбаланса. Можно предположить, что риск этого события и его прогрессирования в формирование зоны ишемии зависит от степени локального нарушения сосудистой ауторегуляциии при ангиоспазме, но этот вопрос еще предстоит уточнить. В практическом смысле обнаружение данной ситуации обязывает прекратить вертикализацию, углубить седацию, максимально оптимизировать доставку кислорода и системное давление. В описанном случае все это было сделано, но полностью не предотвратило развитие отсроченной ишемии. Резюмируя полученные данные, следует отметить следующее: Вертикализация больных с ОЦН провоцирует повышение общего и локального церебрального метаболизма, что может спровоцировать перфузи-онно-метаболический дисбаланс в зонах ишемической пенумбры. Обнаружение подобных зон при КТ-перфузии должно ограничивать начало вертикализации как метода ранней реабилитации. Чувствительность и специфичность оценки ауторегуляции как индикатора перфузионно-метаболического разобщения предстоит уточнить в ходе дальнейшего анализа полученных данных. Технологии восстановительной медицины и медицинской реабилитации 11 Вестник восстановительной медицины № 2•2016 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ: СЦЗ - Система церебральной защиты ОЦН - Острая церебральная недостаточность ICP - Внутричерепное давление CBF - Объемный мозговой кровоток мл/100 г/мин PtO2 - Напряжение кислорода в веществе головного мозга САК - Субарахноидальное кровоизлияние CPP - Церебральное перфузионное давление CBV - Объем церебральной фракции кровотока мл/100 г MTT - Среднее время прохождения контраста, сек. SVRI - Индекс периферического сосудистого сопротивления GEDI - Глобальный конечный диастолический индекс CFI - Кардиальной функции индекс CI - Сердечный индекс SVI - Индекс ударного объема МАР - Среднее артериальное давление Vm - Средняя скорость мозгового кровотока SVV - Вариация ударного объема ELWI - Внелегочная вода легких GLU - Глюкоза LAC - Лактат PYR - Пируват GLY - Глицерол GLT - Глутамат L/P - Отношение лактата к пирувату REE - Системная энергопотребность ЭЭГ - Электроэнцефалография КТ - Компьютерная томография

Об авторах

В. С Громов

ГБУЗ СО «Свердловская областная клиническая больница № 1»

А. А Белкин

ГБУЗ СО «Свердловская областная клиническая больница № 1»; Уральский государственный медицинский Университет; Клинический институт Мозга

Email: belkin@neuro-ural.ru

А. Л Левит

ГБУЗ СО «Свердловская областная клиническая больница № 1»

А. М Алашеев

ГБУЗ СО «Свердловская областная клиническая больница № 1»; Клинический институт Мозга

Список литературы

Дополнительные файлы