Введение к работе
Актуальность проблемы. Интенсивная терапия больных с внутричерепными кровоизлияниями является крайне актуальной проблемой современной медицины. Черепно-мозговая травма и разрывы артериальных аневризм головного мозга остаются одними из главных причин смертности и инвалидизации пациентов трудоспособного возраста [Лебедев В.В., Крылов В.В., 2000; Белкин А.А., 2006; Garcia A., 2006]. Основной причиной летальных исходов является развитие церебральной ишемии вследствие вторичных ишемических повреждений головного мозга [Miller J.D. и др., 1982; Bouma G.J. и др., 1991; Robertson C. и др., 1993; Chesnut R.M. и др. 1995].
К факторам вторичного ишемического повреждения головного мозга относят артериальную гипотензию, гипоксемию, гипер и гипокапнию, анемию, гипертермию и внутричерепную гипертензию [Chesnut R.M. и др., 1993, 1995; . и др., 2007]. Наиболее значимыми из них являются артериальная гипотензия и гипоксемия [Шахнович А.Р., 1974; Неговский В.А., 1999; Gopinath S.P. и др., 1999; Schwarz S. и др., 2002; Chesnut R.M. и др., 2003; Nordstrom C.H., 2007; Raslan A., и др., 2007]. Однако, несмотря на большое количество исследований, посвященных влиянию вторичной ишемии мозга на исходы заболевания, в литературе практически отсутствуют данные об изменениях церебральной оксигенации и метаболизма под воздействием факторов вторичного ишемического повреждения головного мозга у больных с внутричерепными кровоизлияниями, находящихся в критическом состоянии.
Основными методами мониторинга, позволяющими зафиксировать развитие вторичного ишемического повреждения мозга, являются определение внутричерепного давления, оценка насыщения гемоглобина кислородом в луковице яремной вены, измерение напряжения кислорода в веществе головного мозга (PbrO2) и тканевой микродиализ [Лебедев В.В. и др., 1996; Nordstrom C.H., 2003; De Georgia M.A., 2004; Bratton S.L. и др., 2007]. Несмотря на то, что многие из этих методик были разработаны давно, место каждой из них в диагностике вторичной ишемии мозга не определено. Некоторые авторы отмечают, что определение насыщения гемоглобина кислородом в луковице яремной вены (SvjO2) является методом оценки оксигенации во всей крови, оттекающей от головного мозга, поэтому SvjO2 может не отражать ишемию в отдельных регионах головного мозга [Cruz J. и др., 1985; Garlick R. и др., 1987; Hans P. и др., 1991; Lewis S. и др., 1998; Valadka A.B. и др., 2000; Hlatky R. и др., 2003; Carre E. и др., 2007]. Измерение PbrO2 также имеет ограничения. Напряжение кислорода в веществе мозга может зависеть от расположения датчика [Zauner A. и др., 1995; Hoffman W.E. и др., 1996; Kiening K.L. и др., 1996; Menzel M. и др., 1998]. Некоторые авторы выявили значительную разницу в напряжении кислорода в интактном и пораженном веществе головного мозга [Kiening K.L. и др., 1998; Sarrafzadeh A.S. и др., 1998].
Интенсивная терапия вторичных повреждений головного мозга направлена на снижение внутричерепного давления, поддержание нормокапнии, коррекцию гипоксемии, артериальной гипотензии и гипертермии. Однако данные о влиянии различных методов лечения на перфузию, оксигенацию и метаболизм головного мозга, а также развивающихся осложнениях этих агрессивных мероприятий интенсивной терапии в литературе практически отсутствуют.
Таким образом, проблема диагностики вторичных ишемических повреждений головного мозга у больных с внутричерепными кровоизлияниями, находящихся в критическом состоянии, а также определение эффективности и безопасности методов интенсивной терапии, используемых для предотвращения и лечения вторичной ишемии мозга, является актуальной.
Цель исследования
Разработать принципы диагностики, лечения и профилактики вторичных повреждений головного мозга у больных с внутричерепными кровоизлияниями.
Задачи исследования
-
Оценить диагностические возможности различных методов оценки глобальной и регионарной церебральной оксигенации.
-
Определить влияние гипертермии, напряжения кислорода в артериальной крови, гипервентиляции, показателей системной гемодинамики на внутричерепное давление, показатели церебральной оксигенации и метаболизма.
-
Оценить влияние состава и тактики инфузионной терапии на перфузию, оксигенацию и метаболизм головного мозга.
-
Определить влияние различных инфузионных сред на структуру эритроцитов человека.
-
Исследовать эффекты гиперосмолярных растворов на перфузию, оксигенацию и метаболизм головного мозга.
-
Оценить влияние 3-Н терапии (гипертензия, гемодилюция, гиперволемия) на внутричерепное давление, мозговой кровоток, церебральную оксигенацию и метаболизм у больных с внутричерепными кровоизлияниями.
-
Провести анализ выживаемости и неврологических исходов у больных с внутричерепными кровоизлияниями при проведении инвазивного мониторинга внутричерепного давления.
Научная новизна исследования
-
Разработаны принципы диагностики вторичных ишемических повреждений головного мозга. Определена диагностическая ценность методов оценки церебральной оксигенации и метаболизма при выявлении вторичных ишемических повреждений головного мозга.
-
Проведена комплексная оценка влияния напряжения кислорода и углекислоты в артериальной крови, температуры тела и концентрации гемоглобина в артериальной крови на внутричерепное давление, церебральную оксигенацию и метаболизм. На основании полученных данных определены показания для проведения гемотрансфузии, установлен уровень гипертермии, требующий коррекции, выявлен уровень напряжения углекислоты в артериальной крови, не влияющий на оксигенацию и метаболизм головного мозга. Определена эффективность нормобарической гипероксии в лечении больных с внутричерепными кровоизлияниями.
-
Впервые исследовано влияние волемического статуса на напряжение кислорода в веществе головного мозга и церебральный метаболизм. Получены новые данные, которые позволили выделить группу пациентов, наиболее чувствительных к воздействию гиповолемии.
-
Определено влияние различных растворов для инфузии на структуру эритроцитов человека. Впервые выявлена возможность уменьшения неблагоприятного влияния гипертонических растворов хлорида натрия на эритроциты человека при добавлении раствора гидроксиэтилкрахмала.
-
Впервые изучены эффекты различных гиперосмолярных растворов на оксигенацию и метаболизм пораженных и условно «интактных» отделов головного мозга. Получены данные, свидетельствующие об отсутствии изменений метаболизма мозга под влиянием раствора маннитола и выраженном улучшении церебрального метаболизма при использовании гипертонического раствора хлорида натрия в комбинации с раствором гидроксиэтилкрахмала.
-
Получены новые данные, свидетельствующие о развитии дисфункции митохондрий в клетках головного мозга при развитии внутричерепного кровоизлияния различного генеза.
-
Установлено значение инвазивного измерения внутричерепного давления и методов оценки оксигенации и метаболизма головного мозга в лечении больных с внутричерепными кровоизлияниями, находящихся в критическом состоянии. Доказано, что проведение многокомпонентного нейромониторинга позволяет снизить летальность и увеличить частоту выздоровления с хорошими неврологическими исходами.
-
На основании анализа показателей многокомпонентного нейромониторинга в острейшем периоде заболевания, определены факторы риска неблагоприятного исхода у больных с внутричерепными кровоизлияниями. Высокое внутричерепное давление, низкое церебральное перфузионное давление, выраженное уменьшение концентрации глюкозы в интерстициальной жидкости мозга свидетельствовало о неблагоприятном прогнозе заболевания.
Практическая значимость
-
Разработаны принципы диагностики, профилактики и лечения вторичных ишемических повреждений головного мозга у больных с внутричерепными кровоизлияниями.
-
Разработана методика многокомпонентного нейромониторинга у больных с внутричерепными кровоизлияниями, находящихся в критическом состоянии, использование которой позволяет оперативно коррегировать тактику интенсивной терапии и сопровождается снижением летальности и увеличением частоты выздоровления больных с хорошими неврологическими исходами.
-
Установлена прогностическая значимость различных показателей многокомпонентного нейромониторинга у больных с внутричерепными кровоизлияниями, находящихся в критическом состоянии.
-
Разработана методика использования гиперосмолярных растворов для снижения внутричерепного давления у больных с внутричерепными кровоизлияниями на основании данных многокомпонентного нейромониторинга.
-
Разработаны принципы инфузионной терапии в остром периоде внутричерепного кровоизлияния.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Методики оценки глобальной и регионарной церебральной оксигенации имеют различную значимость в диагностике ишемии головного мозга. Насыщение гемоглобина кислородом в луковице яремной вены может находиться в пределах нормальных значений даже при наличии выраженной регионарной ишемии мозга. В остром периоде внутричерепного кровоизлияния необходимо мониторировать как SviO2, так и напряжение кислорода в веществе головного мозга. Насыщение гемоглобина кислородом в луковице яремной вены следует поддерживать в пределах 71-90%, а PbrO2 – выше 20,1 мм рт. ст.
-
Факторы вторичного ишемического повреждения оказывают неблагоприятное влияние на состояние головного мозга у больных с внутричерепными кровоизлияниями. Гипертермия сопровождается увеличением внутричерепного давления за счет увеличения кровенаполнения головного мозга. Гипервентиляция приводит к снижению перфузии мозга с развитием его ишемии. Внутричерепная гипертензия сопровождается уменьшением церебральной перфузии и нарушением метаболизма как пораженных, так и условно «интактных» отделов головного мозга.
-
Для коррекции тактики интенсивной терапии и прогнозирования исходов заболевания больным с внутричерепными кровоизлияниями, находящимся в критическом состоянии, необходимо проводить многокомпонентный нейромониторинг, включающий в себя измерение внутричерепного давления, показателей системной гемодинамики, определение насыщения гемоглобина кислородом в луковице яремной вены, напряжения кислорода и биохимического состава интерстициальной жидкости в пораженном и условно «интактном» веществе мозга.
-
Нормобарическая гипероксия приводит к выраженному увеличению напряжения кислорода как в пораженном, так и в условно «интактном» веществе мозга, однако не сопровождается улучшением церебрального метаболизма.
-
Больным с внутричерепными кровоизлияниями, находящимся в критическом состоянии, необходимо мониторировать показатели системной гемодинамики и поддерживать состояние нормоволемии. Коррекция гиповолемии у пациентов с уровнем отношения лактат/пируват в пораженном веществе мозга более 30 и менее 100 сопровождается выраженным улучшением церебрального метаболизма. Поддержание гиперволемии у больных с САК вследствие разрыва артериальной аневризмы головного мозга не имеет преимуществ перед тактикой обеспечения нормоволемии и сопровождается ухудшением легочного газообмена и нарастанием внесосудистой воды легких.
-
У больных с внутричерепными кровоизлияниями, находящихся в критическом состоянии, для обеспечения нормальной оксигенации и метаболизма головного мозга необходимо поддерживать концентрацию гемоглобина в артериальной крови не менее 80 г/л.
-
Использование гиперосмолярных растворов является эффективной мерой коррекции повышенного внутричерепного давления. Влияние различных гиперосмолярных растворов на оксигенацию и метаболизм головного мозга различно. Применение 15% раствора маннитола не влияет на тканевое напряжение кислорода и метаболизм мозга, а введение 7,2% раствора хлорида натрия в 6% растворе ГЭК 200/0.5 сопровождается улучшением оксигенации мозга и активацией процессов гликолиза.
-
Растворы для инфузии оказывают существенное влияние на морфологию эритроцитов. Гипертонические растворы хлорида натрия ухудшают структуру эритроцитов человека, что может влиять на транспорт кислорода, однако это негативное влияние может быть уменьшено при помощи добавления к гипертоническому раствору хлорида натрия раствора гидроксиэтилкрахмала.
Внедрение результатов работы
Результаты исследования внедрены в практику работы отделения неотложной нейрохирургии Научно-исследовательского института скорой помощи имени Н.В.Склифосовского, включены в программы мастер-классов и семинаров по хирургии и интенсивной терапии больных с геморрагическими инсультами, разрывами артериальных аневризм головного мозга и пострадавших с тяжелой черепно-мозговой травмой.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены на:
На 18-м конгрессе Европейского общества интенсивной терапии (European Society of Intensive Care Medicine), Амстердам, 2005 год;
На 6-й выездной сессии Московского научного общества анестезиологов и реаниматологов, Голицыно, 2005 год;
На Всероссийской научно-практической конференции «Поленовские чтения», Санкт-Петербург, 2005 год;
На 7-й выездной сессии Московского научного общества анестезиологов и реаниматологов, Голицыно, 2006 год;
На IV съезде нейрохирургов России, Москва, 2006 год;
На 19-м конгрессе Европейского общества интенсивной терапии (European Society of Intensive Care Medicine), Барселона, 2006 год;
На научно-практической конференции «Хирургия повреждений черепа и мозга», Москва, 2006 год;
На втором конгрессе московских хирургов «Неотложная и специализированная хирургическая помощь», Москва, 2007 год;
На международном конгрессе нейрохирургов стран Причерноморья, Ольгинка, 2007 год;
На Всероссийской конференции с международным участием «2-й Беломорский симпозиум», Архангельск, 2007 год;
На 20-м конгрессе Европейского общества интенсивной терапии (European Society of Intensive Care Medicine), Берлин, 2007 год;
На Всероссийской научно-практической конференции «Высокие медицинские технологии», Москва, 2007 год;
На III съезде анестезиологов-реаниматологов Центрального Федерального округа, Москва, 2007 год;
На 2 Российском международном конгрессе «Цереброваскулярная патология и инсульт», Санкт-Петербург, 2007;
На межрегиональной научно-практической конференции анестезиологов и реаниматологов «Актуальные вопросы инфузинно-трансфузионной терапии при критических состояниях», Екатеринбург, 2007;
На 4 научно-практической конференции «Клуб нейрореаниматологов», Екатеринбург, 2007;
На 8-й выездной сессии Московского научного общества анестезиологов и реаниматологов, Голицыно, 2007 год;
На VI Московской ассамблее «Здоровье столицы», Москва, 2007 год;
На международном конгрессе «Euroneuro 2008», Маастрихт, 2008 год;
На Всероссийском конгрессе анестезиологов и реаниматологов и XI съезде Федерации анестезиологов и реаниматологов, Санкт-Петербург, 2008 год;
На 9-й выездной сессии Московского научного общества анестезиологов и реаниматологов, Голицыно, 2008 год;
На VII Всероссийской научно-практической конференции «Поленовские чтения», Санкт-Петербург, 2008;
На 21-м конгрессе Европейского общества интенсивной терапии (European Society of Intensive Care Medicine), Лиссабон, 2008 год;
На городской научно-практической конференции «Интенсивная терапия больных с внутричерепными кровоизлияниями», Москва, 2008;
На III конгрессе московских хирургов «Неотложная и специализированная хирургическая помощь», Москва, 2009.
Публикации
По теме диссертации опубликованы 53 печатные работы в виде статей и тезисов в журналах, сборниках трудов конференций, съездов, симпозиумов. Из них - 8 в центральной печати, рекомендованной ВАК.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, рекомендаций в практику и списка литературы (содержащего 42 отечественных и 298 зарубежных источника). Текст диссертации изложен на 268 страницах машинописи, включает 76 таблиц и 37 рисунков.
