Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 11
1.1 Эпидемиологическая характеристика атеросклеротического поражения сонных артерий 11
1.2 Генетические особенности развития атеросклероза сонных артерий 14
1.3 Виды общей анестезии при операциях на сонных артериях 17
1.4 Особенности энергетического обмена при каротидной эндартерэктомии 23
1.5 Современный взгляд на послеоперационную когнитивную дисфункцию и изменения когнитивного статуса после каротидной эндартерэктомии 28
Глава 2 Материалы и методы исследования 35
2.1 Клиническая характеристика пациентов 35
2.2 Характеристика методов исследования 39
Глава 3 Изменения церебрального кислородного статуса и показателей метаболизма головного мозга при каротидной эндартерэктомии в зависимости от метода анестезии и от времени окклюзии 47
3.1 Возрастные изменения регионарной оксигенации кортикального отдела головного мозга и показателей гемодинамики в зависимости от метода анестезии 47
3.1.1 Изменения регионарной оксигенации кортикального отдела головного мозга и показателей гемодинамики у пациентов до 60 лет в зависимости от метода анестезии 47
3.1.2 Изменения регионарной оксигенации кортикального отдела головного мозга и показателей гемодинамики у пациентов в возрасте от 61 до 75 лет в зависимости от метода анестезии 49
3.2 Возрастные изменения показателей экстракции кислорода, лактата, потребления глюкозы при каротидной эндартерэктомии в зависимости от метода анестезии 51
3.2.1 Изменения показателей экстракции кислорода, лактата, потребления глюкозы при каротидной эндартерэктомии у пациентов в возрасте до 60 лет в зависимости от метода анестезии 51
3.2.2 Изменения показателей экстракции кислорода, лактата, потребления глюкозы при каротидной эндартерэктомии у пациентов в возрасте от 61 до 75 лет в зависимости от метода анестезии 53
3.3 Анализ церебрального кислородного статуса и показателей метаболизма головного мозга в зависимости от времени окклюзии и взаимосвязь с ранними послеоперационными неврологическими осложнениями 56
Глава 4 Сравнительная оценка выхода из анестезии и изменения когнитивного статуса у пациентов, перенесших каротидную эндартерэктомию в зависимости от метода анестезии 61
4.1 Сравнительная характеристика выхода из анестезии пациентов различного возраста, перенесших каротидную эндартерэктомию 61
4.2 Изменения когнитивного статуса у пациентов в возрасте до 60 лет, перенесших каротидную эндартерэктомию 63
4.3 Изменения когнитивного статуса у пациентов в возрасте от 61 до 75 лет, перенесших каротидную эндартерэктомию 66
Глава 5 Генетическое исследование полиморфизма генов ренин-ангиотензиновой системы у пациентов с атеросклеротическим поражением сонных артерий 75
5.1 Корреляция между показателями нейропсихологических шкал и аллелями ренин-ангиотензиновой системы у пациентов 75
Заключение 78
Выводы 82
Практические рекомендации 83
Список сокращений 84
Список литературы 85
- Виды общей анестезии при операциях на сонных артериях
- Клиническая характеристика пациентов
- Анализ церебрального кислородного статуса и показателей метаболизма головного мозга в зависимости от времени окклюзии и взаимосвязь с ранними послеоперационными неврологическими осложнениями
- Корреляция между показателями нейропсихологических шкал и аллелями ренин-ангиотензиновой системы у пациентов
Виды общей анестезии при операциях на сонных артериях
Анестезия и операционная травма являются стрессовыми факторами для организма человека, который проявляет реакцию в виде универсального комплексного ответа. В то же время гетерогенный класс химических соединений с разными механизмами и точками приложения вызывают изменения в жизненно важных органах и системах, которые еще до сих пор абсолютно не раскрыты. Ввиду этого проблема уменьшения постоперационных осложнений является актуальной, невзирая на новые появившиеся более эффективные анестетики [3, 72]. Во время каротидной эндартерэктомии происходит чередование периодов ишемии и резкого возобновления мозгового кровотока, провоцирующие резкое увеличение потребности головного мозга в кислороде и реперфузионное повреждение головного мозга. Следовательно, при каротидной эндартерэктомии одним из перспективных путей, обеспечивающих адекватный коронарный и мозговой кровоток, оптимальную потребность и доставку кислорода в головной мозг, является модернизация и оптимизация анестезиологических методов с целью противоишемической защиты [54, 67, 103].
Дискуссии о приемлемом методе анестезиологического обеспечения при каротидной эндартерэктомии не прекращаются в профессиональном сообществе и ныне, среди которых возможность альтернативного применения методов общей анестезии (ТВВА на основе пропофола, ингаляционная анестезия), так и регионарной анестезии (проводниковая) анестезия шейного сплетения) [95, 104]. Эпидуральная анестезия практически не используется в связи с наличием большого риска осложнений.
Также на практике хорошо себя зарекомендовала комбинация регионарной анестезии и одного из методов общей анестезии. Например, Федерякин Д.В. [95]) отмечает, что регионарная анестезия вместе с общей анестезией на основе севофлурана создают оптимальную анестезиологическую защиту от хирургической травмы, не приводя к чрезмерному напряжению стресс-реализующих факторов и систем организма.
M. De Bakey еще в 1953 году выполнил первую каротидную эндартерэктомию под местной инфильтрационной анестезией. А.В. Покровский в своих работах отразил успешное применение регионарного обезболивания [79].
В своей работе Шмигельский А.В. [104] указал преимущества регионарной анестезии у пациентов старшей возрастной группы с тяжелой сопутствующей патологией.
Применение методов общей анестезии в хирургии сонных артерий связано с накопленным опытом ее использования в других разделах хирургии, как в общей, так и в сосудистой. Во многих клиниках России КЭЭ выполняется в большинстве случаях в условиях общей анестезии. В Европе это соотношение примерно равное: частота использования общей анестезии в Италии – 73%, в Великобритании -50%, в Дании - 36 %. (Second Annual Vascular Surgery Database Report 2008) [3]. Общая анестезия при КЭЭ традиционно используется уже более 60 лет и на сегодняшний день. В методике общей анестезии существенно изменились виды используемых анестетиков и в зависимости от точек приложения выделены две основные группы препаратов при каротидной эндартерэктомии: 1. На основе ингаляционных анестетиков; 2. На основе внутривенных анестетиков.
Из ингаляционных анестетиков применялись заксиь азота, галотан, энфлуран, изофлуран и в последние годы севофлуран, десфлуран, ксенон [16, 137].
Современная анестезиология является многокомпонентной, то есть применяются одновременно нескольких препаратов, у которых разнонаправленное действие на тонус мозговых сосудов и метаболизм мозга. Индивидуально их влияние на мозговой кровоток, если даже изучено, пусть даже в экспериментальных условиях, но их эффекты на мозговой кровоток и цереброваскулярную реактивность в составе многокомпонентной анестезии не совсем ясны [31].
Основные преимущества, характерные для ингаляционных анестетиков – это хорошая управляемость, также присутствие доказанных нейропротективных свойств у изофлурана и севофлурана [147].
Доказано, что многие ингаляционные анестетики вызывают расширение церебральных сосудов, вызывая связанное с этим возрастание мозгового кровотока. Исключением является закись азота, механизм действия которой до конца еще не понятен (Archer D.P. et al., 1987; Hansen T.D. et al., 1989; FieldL.M. et al., 1994).
Есть мнение, что галотан вызывает выраженную дилатацию церебральных сосудов, что может оказывать определенный противоишемический эффект при каротидной эндертерэктомии [16]. В этом отношении севофлуран и изофлуран являются анестетиками выбора [147].
Но ингаляционные анестетики при цифрах МАК 1,2 вызывают дилатацию церебральных сосудов (прямой эффект), приводя к возрастанию кровотока в головном мозге, тем самым нарушая ауторегуляцию мозгового кровотока [31].
Еще есть доказанное защитное свойство у ингаляционных анестетиков, называемый анестетическим прекондиционированием, описанный Лихванцевым В.В. [59].
Для доказательства церебропротективного эффекта ингаляционных анестетиков определены также значения «критического мозгового кровотока», в основе которого лежит те значения объемного кровотока, ниже которых на ЭЭГ регистрируются ишемические изменения [31].
Среди современных анестетиков активно изучаются и внедряются в каротидную ангиохирургию ксенон и десфлуран.
Ксенон носит название «идеального анестетика XXI века». Основные эффекты ксенона – кардиопротекция и поддерживание стабильных показателей гемодинамики - делают ксенон предпочтительным в применении его у пациентов с тяжелым коморбидным фоном и высоким операционно-анестезиологическим риском [124].
Результаты современных исследований влияния ксенона на мозговой кровоток разрешают использование ксенона в каротидной ангиохирургии. Также изучены нейропротективные свойства ксенона. Другое преимущество -возможность быстрого пробуждения пациента с целью оценки неврологического дефицита [24, 86].
Препараты для внутривенной анестезии, такие как тиопентал натрия, оксибутират натрия, пропофол повсеместно используются в современной анестезиологии (тотальная внутривенная анестезия (ТВВА) в комбинации с наркотическими анальгетиками (с фентанилом) [167].
Ноотропные свойства этих анестетиков, в той части для тиопентала натрия, доказаны [133]. Известно, что большинство внутривенных анестетиков вызывают противоположное действие на тонус мозговых сосудов. Данные анестетики проявляют вазоконстрикторное действие, при этом уменьшая метаболизм головного мозга. Это свойство способствует их применению у пациентов с интракраниальной патологией. Но наличие гипотензивного и кардиодепрессивного эффекта может вызывать гипоперфузию головного мозга, и поэтому необходимо заранее быть осведомленным сохраняется ли баланс между потреблением и доставкой кислорода, остается ли оптимальная ауторегуляция мозгового кровотока при использовании тех или других внутривенных анестетиков [133, 189, 193].
Использование внутривенных анестетиков в аспекте управляемости – менее управляемый процесс. Одним из управляемых является пропофол с наименее доказанным нейропротективным эффектом.
Есть и другая сторона медали, так как во время каротидной эндартерэктомии необходим нейромониторинг, но многие внутривенные анестетики вызывают специфическую картину «Вurst supprеssiоn», приводя к неправильным результатам при нейромониторинге с помощью ЭЭГ и вызванных слуховых потенциалов [133].
Клиническая характеристика пациентов
Протокол исследования утвержден этическим комитетом Башкирского государственного медицинского университета, г. Уфа.
Обследовано 128 пациентов (110 мужчин и 18 женщин) с диагнозом «Атеросклероз. Стеноз сонных артерий», которым была выполнена эверсионная каротидная эндартерэктомия в период с 2016 по 2020 гг. в Клинике Башкирского государственного медицинского университета (БГМУ), г. Уфа.
Все оперативные вмешательства выполнены в плановом порядке.
Исследование носило проспективный, обсервационный, одноцентровой, рандомизированный характер. Пациенты рандомизировались методом конвертов.
Критерии включения пациентов:
- Наличие согласия пациента на участие в исследовании
- Возрастной период 45 - 75 лет
- Физический статус класса ASAII-ASAIII
- Отсутствие контралатеральной окклюзии ВСА
- Высший образовательный ценз
Критериями исключения из исследования являлись:
- Отказ пациента от участия в исследовании
- Пациенты, страдающие алкоголизмом, сахарным диабетом
- Наличие деменции (Mini-mental State Examination 23 баллов)
- Контралатеральная окклюзия ВСА
- Наличие в анамнезе ОНМК и ТИА
Из 128 пациентов у 41 (32 %) (по данным дооперационного обследования, включающего в себя УЗДС МАГ, МСКТ или ангиографию ветвей дуги аорты) выявлены двусторонние гемодинамически значимые поражения - стенозы более 60%. У 7 пациентов (5,5 %) с односторонним изолированным гемодинамически незначимым поражением ВСА (стеноз менее 50%), по данным дуплексного сканирования, обнаружены «рыхлые» атеросклеротические бляшки, подлежащие хирургическому удалению. На предмет анатомии Виллизиева круга пациентам по индивидуальным показаниям выполнена КТ-ангиография головного мозга. Все пациенты осмотрены неврологом, терапевтом. Из 128 пациентов 111 (86,7 %) имели сопутствующую терапевтическую патологию, в том числе у 72 (56,2 %) пациентов было подтверждено наличие сопутствующей ишемической болезни сердца, 21 (16,4 %) пациент ранее перенесли инфаркт миокарда, у 108 (90 %) пациентов выявлено сочетание с гипертонической болезнью [76].
Показаниями к оперативному лечению являлись: а) односторонний стеноз внутренней сонной артерии (ВСА) более 70 %; б) двусторонний стеноз более 50-60 %; в) стеноз ВСА любой степени при наличии деструкции бляшки.
В зависимости от методов анестезиологического пособия пациенты подразделены на 2 группы методом конвертов:
- I группа (Группа пропофола) - выполнение КЭЭ под ТВВА на основе пропофола (62 пациента)
- II группа (Группа севофлурана) - выполнение КЭЭ под ингаляционной анестезией на основе севофлурана (66 пациентов) [76].
В каждой группе пациенты были разделены на 2 подгруппы в зависимости от возрастной категории (Возрастная классификация Всемирной организации здравоохранения 2017г.): От 45 до 60 лет; от 61 до 75 лет.
Структура и распределение пациентов по возрасту включенных в исследование показана на рисунке 1.
По данным таблицы 3 пациенты в обеих группах были сопоставимы по полу, возрасту, физическому статусу согласно классификации ASA и антропометрическим параметрам (р 0,05).
Из таблиц видно, что во всех группах количество мужчин преобладает, и становится понятным, что атеросклерозом сонных артерий преимущественно болеют мужчины.
В генетическом исследовании участвовали 60 пациентов, мужчин - 54, женщин - 6, разделены на 2 группы - группа сравнения (n=30) и основная группа (n=30). В группу сравнения включены пациенты общехирургического профиля (острый аппендицит, желчнокаменная болезнь, обострение хронического панкреатита). Основная группа (n=30) пациенты с диагнозом «Атеросклероз. Стеноз сонных артерий», которым выполнена эверсионная КЭЭ. Пациенты относились к разным возрастным категориям.
Анализ церебрального кислородного статуса и показателей метаболизма головного мозга в зависимости от времени окклюзии и взаимосвязь с ранними послеоперационными неврологическими осложнениями
Средняя длительность окклюзии ВСА во время каротидной эндартерэктомии у исследуемых пациентов составила 18,3±10,7 мин. Проведен анализ церебрального кислородного статуса и показателей метаболизма головного мозга, а также ранних послеоперационных неврологических осложнений у пациентов, у которых время окклюзии ВСА превысило 20 мин в связи с техническими сложностями, анатомическими особенностями сонных артерий. С этой целью исследовано 17 пациентов из разных групп и различного возраста.
Количество ранних послеоперационных неврологических осложнений у пациентов в зависимости от длительности окклюзии ВСА представлены в таблице 11.
Из ранних послеоперационных неврологических осложнений приведены: острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК), транзиторная ишемическая атака (ТИА), замедленное пробуждение (в течение 1 часа после оперативного вмешательства), послеоперационный делирий.
Показатели экстракции кислорода, лактата, потребления глюкозы головным мозгом и регионарной оксигенации кортикального отдела головного мозга у пациентов, у которых время окклюзии ВСА превысило 20 минут, представлены в таблице 12.
Показатели в виде медианы (25%; 75%). Значение р 0,05 рассчитано с помощью теста Вилкоксона.
У данных пациентов показатели регионарной оксигенации кортикального отдела головного мозга снижались по сравнению с исходными значениями во время основного этапа оперативного вмешательства (окклюзия ВСА) в среднем с 58 (54-62)% до 52 (44-54)%, (р=0,002), после снятия окклюзии ВСА отмечалось увеличение показателей до 60 (54-64)%.
В норме одним из первых компенсаторных механизмов, направленных на ликвидацию тканевого дефицита 02 является увеличение его экстракции из протекающей крови, то уменьшение этого показателя после снятия окклюзии с ВСА можно расценивать как один из признаков улучшения мозгового кровообращения [3].
При изучении экстракции кислорода кортикальным отделом головного мозга в группе пациентов, у которых окклюзия ВСА была более 20 минут, отмечается увеличение экстракции из протекающей крови кислорода (35,3 (33,5-37,3)%) как во время основного этапа и статистически значимое увеличение экстракции кислорода головным мозгом через 2 минуты после реперфузии (52,1 (48,5-54,5) V = 64,5 , p-value=0,012), что может свидетельствовать о гипоперфузии тканей головного мозга.
В результате оценки различий уровня лактата на этапах во время окклюзии ВСА и после снятия окклюзии ВСА у пациентов, у которых окклюзия ВСА была более 20 минут, использованный тест Вилкоксона показал наличие статистически значимых различий в уровне лактата (0,9 (0,7-1,2) ммоль/л; 1,6 (1,1-1,9) ммоль/л; V = 66 , p-value=0,0032), что по всей видимости может свидетельствовать о гипоксическом повреждении и гипоперфузии тканей головного мозга.
Анализ потребления глюкозы головным мозгом после снятия окклюзии ВСА у пациентов, у которых окклюзия ВСА была более 20 минут, показал наличие статистически значимых различий в уровне глюкозы, что подтверждалось крайне низким уровнем потребления глюкозы головным мозгом после реперфузии (1,2 (0,8-1,4)ммоль/л; 0,5 (0,2-0,7) ммоль/л; V = 60,5 , p-value = 0,0162). По данным литературных источников известно, что снижение регионарной оксигенации приводит к повышенному потреблению глюкозы (всплеск), а сохранение низких значений или дальнейшее снижение регионарной оксигенации кортикального отдела головного мозга ведет столь же резкой депрессии потребления глюкозы головным мозгом, что по всей вероятности может свидетельствовать о гипоксическом повреждении тканей [76].
Для того, чтобы оценить вероятность появления ранних послеоперационных неврологических осложнений после КЭЭ в зависимости от длительности окклюзии ВСА использовали модели логистической мультифактороной регрессии. В качестве зависимой переменной в модели рассматривали бинарную переменную: равную 1, если осложнение наступило после операции, 0, если не наступило. Проверяли гипотезу о том, что окклюзия ВСА более 20 минут является плохим прогностическим признаком относительно развития осложнений после перенесенной операции, взаимосвязанных с ухудшением церебрального кислородного статуса и показателей метаболизма головного мозга, а применение разных методов анестезии никак не влияет на вероятность появления осложнений. В таблице 13 представлены результаты моделирования: на первом шаге рассматривали только влияние длительности окклюзии на наличие/отсутствие осложнений после операции, на втором этапе анализировали показатели церебрального кислородного статуса и rSO2 (%) при ТВВА на основе пропофола и при анестезии севофлураном во время оперативного вмешательства и рассматривали уже их сочетанное влияние (метода анестезии и времени окклюзии) на вероятность появления осложнений. Оценку коэффициентов в моделях проводили методом максимального правдоподобия. Статистически значимое отличие от нуля коэффициентов модели, и как следствие статистическую значимость влияния предикторов определяли согласно двустороннему тесту Вальда, если статистика Z меньше критического значения нормального распределения, то при заданном уровне значимости р гипотезу о значимом влияние предиктора на появление осложнений после операции отклоняют.
Результаты оценки показали, что обе модели статистически значимы согласно тесту отношения правдоподобия LR при p 0,05. Невысокое значение коэффициента Макфаддена R2MF не делает модели пригодными для использования в прогнозах, но достаточны для того, чтобы использовать модель в объяснении какие предикторы влияют на появление ранних послеоперационных неврологических осложнений после операции. Как видно из результатов оценки мультифакторных регрессионных моделей статистически значимое влияние при р 0,05 на вероятность возникновения осложнений оказывает длительность окклюзии ВСА. И было выявлено, что методы анестезии (ТВВА на основе пропофола и анестезия севофлураном) статистически значимого влияния на вероятность возникновения ранних послеоперационных неврологических осложнений не оказывают.
Из расчётов маржинальных коэффициентов на основе полученной второй модели следует, что при удлинении длительности окклюзии ВСА на каждые 4 минуты операции относительно среднего значения вероятность возникновения ранних послеоперационных неврологических осложнений вырастает на 8%.
Таким образом, выявлено, окклюзия ВСА более 20 минут является неблагоприятным прогностическим признаком относительно ухудшения церебрального кислородного статуса и метаболизма головного мозга с вероятным развитием ранних неврологических осложнений после перенесенной операции, а применение разных методов анестезии никак не влияет на вероятность появления данных осложнений.
Корреляция между показателями нейропсихологических шкал и аллелями ренин-ангиотензиновой системы у пациентов
Для оценки связи между показателями нейропсихологических шкал и аллелями ренин-ангиотензиновой системы были построены матрицы парных коэффициентов корреляции Спирмена (Таблица 26, 27) для пациентов группы севофлурана и ТВВА на основе пропофола.
Итак, суммируя вышеизложенное можно заключить, что каротидная эндартерэктомия – одно из редких оперативных вмешательств, в отношении анестезии, при которой в мире до сих пор нет единого мнения: общая или регионарная анестезия, эндотрахеальный наркоз или тотальная внутривенная анестезия. Основная особенность каротидной эндартерэктомии заключается в том, что на основном этапе выполнения данного оперативного вмешательства (пережатие сонных артерий) возникает повышенный риск развития критической ишемии головного мозга. Поэтому возможность обеспечения адекватного церебрального кислородного статуса и метаболизма головного мозга за счет оптимизации выбора метода анестезии имеет особое значение в профилактике ишемических повреждений головного мозга и является чрезвычайно актуальной проблемой.
Цель нашего исследования заключалась в улучшении результатов хирургического лечения пациентов со стенотическим поражением сонных артерий путем выбора метода анестезии, обеспечивающего адекватный церебральный кислородный статус. Поставленная в работе цель и задачи исследования потребовали проведения комплексного изучения основных параметров гомеостаза и когнитивного статуса пациентов различных возрастных групп с использованием различных методов анестезии.
Сравнение показателей выхода из анестезии у пациентов старше 60 лет показало, что время пробуждения, экстубации и восстановления сознания после анестезии севофлураном меньше, чем при использовании в качестве анестетика пропофола на 155 с, 210 и 180 с соответственно. Подобные малозаметные отличия в пробуждении после операций у пациентов общехирургического профиля, скорее всего, не так важны, но при пробуждении после каротидной эндартерэктомии они могут быть полезны с целью проведения неотложных диагностических мер или даже повторных операций. Применение церебральной оксиметрии в качестве нейромониторинга при каротидной эндартерэктомии позволяет получать данные доставки и потребления кислорода головным мозгом в режиме реального времени. Также применение церебрального оксиметра важно для диагностики синдрома церебральной гиперперфузии для своевременной коррекции клиники данного синдрома. По сведениям некоторых авторов при пробной окклюзии с целью определения толерантности головного мозга к ишемии необходимо акцентировать внимание именно на скорости снижения показателей rSO2. Основным недостатком церебрального оксиметра является то, что не определяет декомпенсацию мозгового кровообращения [104]. Также после пробной окклюзии нужно акцентировать внимание на динамику изменения показателей регионарной оксигенации с контралатеральной стороны, что дает возможность судить о компенсаторных возможностях мозгового кровотока с ипсилатеральной стороны [67].