Церебральное перфузионное давление: Мониторинг церебрального перфузионного давления в интенсивной терапии

Содержание

Мониторинг церебрального перфузионного давления в интенсивной терапии

Скачать статью.pdf

НИИ Нейрохирургии Бурденко, РАМН, Москва
Введение

Общеизвестно, что церебральное перфузионное давление (ЦПД) определяется как разница между средним артериальным (САД) и средним внутричерепным давлениями (ВЧД): ЦПД = САД – ВЧД и измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.).

Очень часто клиницисты путают понятия ЦПД и перфузия головного мозга. Что же такое перфузия и почему давление называется перфузионным?

Перфузия – это процесс прохождение крови через ткань или орган. Перфузию оценивают как отношение потока жидкости сквозь ткань к массе этой ткани. В нашем случае перфузия – это отношение объемного мозгового кровотока к массе мозгового вещества. Она измеряется в миллилитрах крови на 100 гр. ткани в минуту (мл/ 100 г/ мин). Усредненный объемный мозговой кровоток в физиологических условиях приблизительно равен 50 мл/100г/мин. Существуют региональные отличия для серого и белого вещества мозга, которые варьируют от 70 до 20 мл/100г/мин., соответственно. Нижние границы мозгового кровотока, при которых развиваются гипоперфузия и церебральная ишемия, хорошо изучены и установлены в экспериментальных работах: мозговой кровоток менее 30мл/100г/мин вызывает развитие неврологической симптоматики и изменение функциональной активности нейронов; при снижении до 15-20 мл/100 г/мин развиваются обратимые нарушения на уровне дисфункции мембран нейронов; при снижении кровотока менее 10-15 мл/100г/мин развивается необратимые нейрональное повреждение и гибель нейронов [1;9;10;32]. Однако, следует помнить, что развитие деструктивных морфологических изменений в мозговой ткани зависит не только от степени, но и от длительности ишемии [11;32].

В гидродинамике, как и в электродинамике для расчета силы тока (жидкости или электричества) используется закон Ома I=U/R. В электродинамике – это отношение напряжения или разности потенциалов к сопротивлению, а в гидродинамике – это отношение разности давлений в начале и конце трубки, или системы трубок, к сопротивлению. Таким образом, объемная скорость жидкости прямо пропорциональна разнице давлений и обратно пропорциональна гидродинамическому сопротивлению. Разность давлений, или градиент давлений, создающий поток крови через ткань и называют перфузионным давлением. В тканях организма перфузионное давление определяется градиентом давлений между артериальным и венозным руслом. В клинической практике мы используем ЦПД, как суррогатный показатель перфузии мозга, в виду отсутствия других доступных методов измерения. В соответствии с законом Ома перфузия мозга, или объемный мозговой кровоток, описывается формулой CBF = СРР / CVR, где CBF- объемный кровоток, СРР — церебральное перфузионное давление, CVR- сопротивление церебральных сосудов [2; 9].

Измерение ЦПД.

В нормальных физиологических условиях ВЧД близко к давлению венозных синусах мозга, поэтому ЦПД при нормальном состоянии приравнивается артерио-венозному градиенту. При патологических состояниях мозга сопровождающихся повышенным давлением в полости черепа: отеке мозга, нарушении циркуляции ликвора, появлении патологического масс-эффекта — происходит компрессия вен в местах впадения в синусы мозга. Все это приводит к нарушению венозного оттока и, в конечном счете, способствует дальнейшему росту ВЧД. При этом ВЧД значительно превосходит давление в венозных синусах мозга. В создавшихся условиях перфузия ткани мозга будет зависеть от градиента между САД и ВЧД.

Измерение ЦПД возможно при условии измерения артериального и внутричерепного давления. В условиях отделений нейроинтенсивной терапии данные измерения проводятся прикроватного, инвазивно и в непрерывном режиме. Общеизвестно, что для расчета ЦПД используют среднее артериальное давление (САД). Установлено, что САД определяет перфузию тканей организма и остается относительно неизменным на всем протяжении артериального русла [6;42]. Для правильного измерения ЦПД при горизонтальном положении тела датчик измерения инвазивного АД должен располагаться на уровне левого предсердия. При положении тела с приподнятым головным концом датчик должен размещаться на уровне наружного слухового прохода. Так обеспечивается положение датчика на уровне Виллизиева круга сосудов головного мозга, что гарантирует более точное измерение ЦПД [3;41]. Если в положении приподнятого головного конца под углом 15-450 расположить датчик инвазивного артериального давления на уровне левого предсердия, то может происходить искусственное завышение ЦПД на 10-20 мм рт.ст. так как свой вклад будет вносить возросший уровень гидростатического давления. Неправильное измерение ЦПД может влиять на принятие решения о терапии, затруднять своевременную диагностику гипо- и гиперперфузии мозга и, как следствие, ухудшать исходы заболевания [41].

ЦПД и ауторегуляция мозгового кровотока.

Закон Ома позволяет считать ЦПД суррогатным маркером мозгового кровотока [2;9]. Другим не менее значимым фактором, определяющим интенсивность объёмного мозгового кровотока, является сопротивление церебральных сосудов. В норме, у здорового человека работают механизмы ауторегуляции тонуса мозговых сосудов. В соответствии с уравнением Ома, ауторегуляция обеспечивает адекватное сопротивление мозговых сосудов в ответ на изменения ЦПД и, тем самым, поддерживает постоянство объемного кровотока, отвечая метаболическим потребностям мозга [1; 2; 9]. Ауторегуляция тонуса мозговых сосудов – сложный многокомпонентный физиологический механизм регуляции тонуса мозговых сосудов, обеспечивающий адекватность церебрального кровотока, оксигенации и метаболизма. В основе ауторегуляции лежит способность гладкомышечных клеток регионарных сосудов к повышению сократительной активности при увеличении растяжения сосудов под действием перфузионного давления или к ее уменьшению при ослаблении растяжения в условиях снижения перфузионного давления. Основные компоненты ауторегуляции мозговых сосудов – это миогенный, гуморальный, метаболический, нейрогенный, эндотелиальный [1;2;4;5;9].

При нормальных физиологических условиях границы ЦПД (Рис. 1) здорового человека лежат в пределах от 50 до 150мм рт.ст.[43]. В пределах указанных границ ЦПД обеспечивается постоянный адекватный объемный мозговой кровоток. Снижение ЦПД ниже 50 мм рт.ст. может приводить к ишемии мозга, а повышение ЦПД выше 150 мм рт.ст. — к гиперемии мозга (Рис. 2).

При различных патологических состояниях головного мозга (ЧМТ, САК, ОНМК) ауторегуляция мозговых сосудов может нарушаться. Это означает, что резистивные сосуды плохо обеспечивают постоянство объемного кровотока на фоне изменяющегося АД, изменения газового состава ткани мозга и крови и т.д. В этих патологических условиях мозговой кровоток напрямую зависит от значения ЦПД.

Контроль и обеспечение ЦПД при ЧМТ.

Церебральная ишемия, развивающаяся в остром периоде ЧМТ, остается одним из важных факторов вторичного повреждения мозга, который определяет исход травмы [25;38]. Поддержание церебрального перфузионного давления (ЦПД) у пострадавших с ЧМТ является общепризнанным методом предупреждения развития вторичной ишемии мозга. Согласно данным мировой литературы, ЦПД является независимым прогностическим критерием исхода при ЧМТ [18;37]. Основной причиной снижения церебральной перфузии при ЧМТ является артериальная гипотония. Устранение причин гипоперфузии введено в стандарт оказания первой помощи пострадавших с ЧМТ[29]. Подходы к контролю и обеспечению ЦПД претерпевали изменения, начиная с внедрения первых протоколов лечения пострадавших с ЧМТ. В 60-70-х годах, когда был внедрен мониторинг ВЧД по методу Lunberg, измерению ЦПД не предавалось должного внимания. Основной задачей при ведении пострадавших с ЧМТ считалась коррекция ВЧД. Самый ранний ВЧД-протокол включал в себя такие терапевтические опции, как наружное вентрикулярное дренирование ликвора, гипервентиляцию, использование седативных препаратов, релаксантов, гиперосмолярных растворов и декомпрессивной трепанации [29;36;37;38].

В середине 80-х годов появилась новая концепция ведения пациентов с травматическим поражением головного мозга. В основе концепции, предложенной Rosner et al., лежал каскад вазодилатации и вазоконстрикции. Данная концепция послужила развитию нового направления терапии пострадавших с травматическим поражением головного мозга, а именно, ЦПД-протоколу [48;49;50;51]. По мнению Rosner et al., при ЧМТ границы ауторегуляции мозговых сосудов «смещаются вправо» к более высоким значениям ЦПД. Суть концепции заключается в том, что не зависимо от причин, приводящих к снижению ЦПД, это всегда приводит к вазодилатации мозговых сосудов и увеличению объемного кровотока (внутричерепного содержания крови). Это в свою очередь вызывает повышение ВЧД, что закономерно приводит к дальнейшему снижению ЦПД и, таким образом, причинно-следственный каскад замыкается и повторяется вновь и вновь, приводя к ишемическому повреждение головного мозга. Для разрыва данного патологического круга достаточно повысить перфузионное давление, что приведет к вазоконстрикции мозговых сосудов, уменьшению объемного кровотока и снижению ВЧД. Согласно концепции авторов, для обеспечения адекватного мозгового кровотока и контроля над ВЧД, необходимо поддерживать более высокие значения ЦПД. В дальнейшем ЦПД — протокол был включен в первое международное руководство по ведению ЧМТ и сводился к поддержанию ЦПД выше 70 мм рт.ст. Поддержание ЦПД обеспечивалось инфузионной терапией и введением катехоламинов. Внедрение ЦПД-протокола обеспечило снижение летальности в группе пострадавших с тяжелой ЧМТ с 50% до 35-26% [36;49;55]. Интересно отметить, что с момента внедрения первого ЦПД – протокола и по сегодняшний день произошел пересмотр границ безопасного ЦПД (Таблица №1).

Если на ранних этапах развития делался акцент только на нижние границы допустимого ЦПД, ниже которого считалось нельзя допускать снижения ЦПД из-за риска развития церебральной ишемии, то в настоящее время обсуждается и необоснованность агрессивного обеспечения высоких значений ЦПД. Это обусловлено риском развития различных интра — и экстракраниальных осложнений [15;19].

Альтернативным протоколом по значению безопасного уровня ЦПД является протокол Лунд. Данный протокол, ориентирован на контроль ВЧД. Основной целью протокола является управление внутричерепными объемами за счет снижения транскаппилярной фильтрации, обеспечения целостности гемато-энцефалического барьера, снижения метаболизма мозга, нормализации тонуса прекаппилярных артериол, поддержания коллоидно-онкотического давления. Согласно концепции, высокое АД и повышенное ЦПД являются потенциально опасными, так как провоцируют отек мозга за счет усиления транскаппилярной фильтрации. Терапия ориентирована на снижение АД и понижение ЦПД до 50 мм рт.ст. Обеспечение безопасного уровня ЦПД авторы подтверждали с помощью церебрального микродиализа, контролируя уровень метаболизма мозга [21;26;27]. Разработчики Лунд-протокола утверждали, что он обеспечивает снижение летальности (до 8%) и увеличивает количество благоприятных исходов (до 80%)[21].

Итак, Лунд-протокол был ориентирован на снижение ВЧД< 20 мм рт.ст. и обеспечение ЦПД в пределах 50-60 мм рт.ст. Несмотря на значительные расхождения по ЦПД между существовавшими протоколами, в третьей редакции международных рекомендаций по ведению пострадавших с ЧМТ, были пересмотрены и снижены границы ЦПД, внесено ограничение по агрессивному поддержанию ЦПД (Таблица №1). В проспективном исследовании, проведенном Robertson et al., авторы сравнили два уровня обеспечения ЦПД. Одной группе пострадавших с ЧМТ обеспечивали ЦПД>50 мм рт.ст., а другой >70 мм рт.ст. В группе с ЦПД выше 70 мм рт.ст. значительно меньше было эпизодов церебральной ишемии, но при этом не было улучшения исходов заболевания. Авторы связали это с возросшим числом соматических осложнений, чаще в виде респираторного дистресс-синдрома [46].

Таким образом, не было подтверждено преимущество стратегии и положительного эффекта на исходы заболевания при агрессивном обеспечении ЦПД. По результатам этого и ряда других исследований были внесены поправки к существующим рекомендациям по обеспечению ЦПД. Важно отметить, что впервые был ограничен верхний предел ЦПД. Так, согласно последней редакции Guidelines [29], для большинства пострадавших с ЧМТ границы ЦПД должно находиться в пределах 50-70 мм рт.ст. У пострадавших с сохранной ауторегуляцией допускается ЦПД выше 70 мм рт.ст. [29]. ЦПД у пациентов с острым нарушением мозгового кровообращения по ишемическому типу (ОНМК).

Данных о динамике ЦПД и его прогностической значимости у пациентов с ОНМК в литературе практически не встречается. Основной причиной этого является низкая частота встречаемости жизненно угрожающего отека мозга с развитием дислокации. По данным литературы, одно из самых грозных осложнений в виде злокачественного отека при ОНМК в бассейне средней мозговой артерии (СМА) встречается в 10% случаев от всех ишемических инсультов [7;30]. Отсюда следует, что показания для мониторинга ВЧД и ЦПД возникают у этих больных нечасто. В публикациях посвященных интенсивной терапии пациентов с ОНМК неоднократно обсуждался вопрос об адекватности и пользе измерения ВЧД и ЦПД. Так сообщалось, что при полушарных инсультах отрицательная неврологическая симптоматика в виде нарушения сознания, развития гемипареза, афазии, анизокарии, могла развиваться на фоне нормальных значений ВЧД. Ряд авторов достаточно скептически относятся к целесообразности измерения ВЧД и ЦПД при ОНМК и считают, что на данные параметры нельзя ориентироваться при определении лечебной тактики [23;52]. При развитии обширного инфаркта мозга летальность среди пациентов достигала 70-80% даже на фоне мониторинга ВЧД/ЦПД и использовании всего арсенала средств интенсивной терапии: гипервентиляции, седативных препаратов, гиперосмолярных растворов и др. [13;30]. Мета-анализ, проведенный Vahedi et al., на основании трех многоцентровых рандомизированных контролируемых исследований посвященных декомпрессивной трепанации при полушарных инсультах показал, что активная нейрохирургическая тактика снижает летальность и улучшает функциональный исход [54]. Наряду с этим, было сделано важное заключение, что мониторинг ВЧД не влиял на принятие решения о декомпрессивной трепанации. Было так же установлено, что дислокация мозга и неврологическое ухудшение могли развиваться на фоне нормальных значений ВЧД и ЦПД. Таким образом, была показана низкая чувствительность ВЧД мониторинга при выявлении дислокации на фоне ОНМК [54]. В современных рекомендациях по ведению пациентов с ишемическим инсультом основным параметром, обеспечивающим адекватность церебральной гемодинамики, принято считать АД. Артериальная гипотензия при ОНМК встречается редко [17;34]. Установлено, что критическими значениями при ОНМК является АД 100/70 мм рт.ст. [17].

Как следует из вышесказанного, в современной литературе безопасные границы ЦПД при ОНМК не обсуждаются. Это связано с небольшой частотой развития внутричерепной гипертензии у этой категории больных. Злокачественный отек мозга развивается только в 10% случаев от всех инсультов и только при обширных полушарных инфарктах мозга. При данной патологии консервативные методы терапии, ориентированные на ВЧД мониторинг, оказались неэффективными в отличии от декомпрессивной трепанации. В остром периоде ОНМК чаще регистрируется артериальная гипертензия. В международных рекомендациях по лечению больных с инсультом обсуждаются только предельные границы АД, а не границы ЦПД [28]. Так, рекомендуется проводить коррекцию АД только при значениях выше 220/120 мм рт.ст. Коррекция артериальной гипертензии первые 24 часа с момента развития инсульта не должна превышать 15% от исходного значения АД. При показании к внутривенному тромболизису, перед его проведением рекомендуется снизить АД ниже 185/110 мм рт.ст., а после проведения контролировать значение в диапазоне <180/105 мм рт.ст. При невозможности обеспечения указанных значений АД рекомендуется отказаться от проведения тромболизиса из-за риска кровоизлияния [28].

ЦПД у пациентов с внутримозговыми кровоизлияниями (ВМК) нетравматической этиологии.

В доступной нам литературе не удалось оценить частоту развития внутричерепной гипертензии при данной патологии. Однако острота развития масс-эффекта, которая всегда присутствует при ВМК, с последующей дислокацией мозга требуют от нейроинтенсивиста тщательной клинической оценки, мониторинга церебральных параметров ВЧД/ЦПД и выполнения современных рекомендация. Ряд авторов полагает, что частота развития внутричерепной гипертензии у этого контингента больных сопоставима с её частотой при тяжелой ЧМТ [22;57]. В современных руководствах по ведению пациентов с ВМК рекомендовано контролировать ЦПД в пределах 50-70 мм рт.ст. и учитывать состояние ауторегуляции мозговых сосудов [40]. Данные рекомендации практически полностью повторяют рекомендации при тяжелой ЧМТ [29]. Важно отметить, что, как и у пациентов с ишемическим инсультом, при данной патологии острый период чаще сопровождается артериальной гипертензией [44;56].

Именно поэтому в рекомендациях в основном обсуждаются верхние границы безопасного АД (Таблица №2): Коррекция артериальной гипертензии проводится незамедлительно и агрессивно при значении систолического АД > 220 или среднего АД (САД) > 150 мм рт.ст. При развитии отека мозга и систолического АД> 180 и САД> 130 мм рт.ст. коррекция гемодинамики должно проводиться под контролем ВЧД и обеспечения ЦПД>60 мм рт.ст. При отсутствии признаков внутричерепной гипертензии, проводится контроль АД, целевым значением становиться АД 160/90 и САД <110 мм рт.ст. У пациентов после декомпрессивной трепанации САД должно быть <100 мм рт.ст. [16; 40].

Стремление клиницистов незамедлительно купировать артериальную гипертензию обусловлено тем, что высокое АД может увеличивать объем кровоизлияния, перифокальный отек вокруг гематомы за счет повышенного гидростатического давления, способствовать повторному кровоизлиянию и, в конечном итоге, ухудшать исход заболевания. В остром периоде ВМК ориентиром для гипотензивной терапии служит уровень безопасного АД. В многочисленных исследованиях при данной патологии предпочтение было отдано контролю систолического АД, так как в отличие от диастолического и САД, оно зарекомендовало себя как надежный фактор предсказания повторного кровоизлияния [44]. Принято считать, что при геморрагическом инсульте высокое АД можно безопасно снижать до уровня систолического АД 140 мм рт.ст. без риска развития гипоперфузии [8]. Но при этом, согласно международным рекомендациям для пациентов с ВМК, границы ЦПД должны находиться в пределах 50-70 мм рт.ст., а при развитии отека и внутричерепной гипертензии ЦПД должно строго контролироваться в пределах выше 60 мм рт.ст.[40]. Таким образом, при лечении пациентов с ВМК наряду с коррекцией артериальной гипертензии, важным аспектом терапии является обеспечение адекватного ЦПД. ЦПД у пациентов с аневризматическим субарахноидальным кровоизлиянием (САК). При рассмотрении данной патологии следует учитывать ряд особенностей в зависимости от сроков с момента кровоизлияния и наличия вазоспазма. Согласно данным литературы частота внутричерепной гипертензии (ВЧГ) при данной патологии весьма вариабельна и составляет от 10 до 54%. Причем внутричерепная гипертензия имеет различные первопричины и может формироваться на разных этапах [31;35].

Первоначально при разрыве аневризм внутричерепная гипертензия развивается в момент прорыва крови из артериального русла. Выраженность внутричерепной гипертензии зависит от объема кровоизлияния, сопутствующего нарушения ликвородинамики, возможности пространственной компенсации краниоспинального пространства. В последующем, в остром периоде, развитие внутричерепной гипертензии может быть связано с гидроцефалией. Начиная с 4-7 суток, после кровоизлияния, ВЧГ может формироваться за счет ишемического отека мозга, как осложнение церебрального вазоспазма. Гипоперфузия мозговой ткани может развиваться на любом из этих этапов заболевания. Безопасные границы АД и ЦПД зависят от 2-х факторов: выключена аневризма или нет, а так же от наличия церебрального вазоспазма. В соответствие с международными рекомендациями у этих больных следует исключить эпизоды артериальной гипотензии менее 100 мм рт.ст. в течение первых 21 суток с момента кровоизлияния. До момента клипирования или эндовазальной эмболизации аневризмы следует контролировать систолическое АД — не выше 160 мм рт.ст. [12]. При развитии церебрального вазоспазма агрессивность интенсивной терапии возрастает и одним из важных ориентиров терапии помимо АД, становится ЦПД. Следует оговориться, что в дальнейшем речь пойдет о самых тяжелых пациентах с оценкой по шкале Хант-Хесс IV-V. Именно у этой группы пациентов чаще развивается вазоспазм, гипоперфузия и церебральная ишемия, они нуждаются в строгом контроле АД и ЦПД. До начала расширенного мониторинга (АД, ЦПД, ВЧД) рекомендуется контролировать среднее АД выше 90 мм рт.ст. С момента начала мониторинга ВЧД/ЦПД целью терапии становиться обеспечение ЦПД выше 70 мм рт.ст. [33;39;47].

Таким образом, контроль ЦПД при САК становиться актуальным только для группы пациентов с высоким риском развития вазоспазма или уже развившимся вазоспазмом мозговых сосудов. Контроль АД и обеспечение ЦПД выше 70 мм рт.ст. принято считать одним из эффективных методов профилактики церебральной ишемии у пациентов с САК [14;47].

Заключение.

ЦПД не может считаться универсальным показателем адекватности мозгового кровотока при различной церебральной патологии.

С целью профилактики и направленной терапии церебральной ишемии целесообразно использовать показатель ЦПД при развитии внутричерепной гипертензии и риске развития церебральной гипоперфузии.

ЦПД имеет приоритетное значении при лечении пациентов с ЧМТ, а так же у пациентов с САК (Хант-Хесс 4-5) и пациентов с ВМК.

Для пациентов с ОНМК и САК (Хант-Хесс 1-3) предпочтение отдается контролю АД.

Литература
  1. Демченко И.Т. Кровоснабжение бодрствующего мозга. Л. 1983. – 173с.
  2. Шмидт Р., Тевс Г. Физиология человека. В: Том 2. Костюк П.Г. (ред.) Нервная и гуморальная регуляция. Кровь и кровообращение. Дыхание. М: Мир. 1996. с.333-641.
  3. Дж.Эдвард Морган-мл., Мэгид С.Михаил. Клиническая анестезиология: книга 1-я/ пер. с англ. М.-СПб: Бином — Невский Диалект, 1998. С.110.
  4. Aaslid R., Lindegaard K.F., Sorteberg W., Nornes H. Cerebral autoregulation dynamics in humans//Stroke. 1989.V.20. p.45–52.
  5. Aaslid R., Newell D.W., Stooss R., Sorteberg W., Lindegaard K.F. Assessment of cerebral autoregulation dynamics from simultaneous arterial and venous transcranial Doppler recordings in humans.// Stroke. 1991. V.22. p.1148-1154.
  6. Abrams J.H, Cerra F, Holcroft J.W. Cardiopulmonary monitoring. In: Wilmore DW (ed.) Care of surgical patient. New York, Scientific American Medicine, 1989.
  7. Aiyagari V., Diringer M.N. Management of large hemispheric stroke in the neurological intensive care unit.// Neurologist. 2002. V.8. p.152-162.
  8. Anderson C.S., Huang Y., Wang J.G. INTERACT Investigators. Intensive blood pressure reduction in acute cerebral haemorrhage trial (INTERACT): a randomised pilot trial.// Lancet Neurol. 2008. V.7. p.391–399.
  9. Arthur C. Guyton, John E. Hall. Textbook of medical physiology: Elsevier. 11th ed. 2006. p.761.
  10. Astrup J. Energy-requiring cell functions in the ischemic brain. Their critical supply and possible inhibition in protective therapy.// J. Neurosurg. 1982. V.56. p.482-497.
  11. Astrup J., Siesjö B.K., Symon L. Thresholds in cerebral ischemia — the ischemic penumbra.// Stroke. 1981.V.12. p.723-725.
  12. Bederson J.B., Connolly E.S. Jr., Batjer H.H., Dacey R.G., Dion J.E., Diringer M.N., Duldner J.E. Jr., Harbaugh R.E., Patel A.B., Rosenwasser R.H. American Heart Association. Guidelines for the management of aneurysmal subarachnoid hemorrhage: a statement for healthcare professionals from a special writing group of the Stroke Council, American Heart Association.// Stroke. 2009. V.40. p.994-1025.
  13. Berrouschot J., Sterker M., Bettin S., Köster J., Schneider D. Mortality of space-occupying (‘malignant’) middle cerebral artery infarction under conservative intensive care.// Intensive Care Med. 1998. V.24. p.620-623.
  14. Bijlenga P., Czosnyka M., Budohoski K.P., Soehle M., Pickard J.D., Kirkpatrick P.J., Smielewski P.»Optimal cerebral perfusion pressure» in poor grade patients after subarachnoid hemorrhage.// Neurocrit Care. 2010. V.13. p.17-23.
  15. Bratton S.L., Davis R.L. Acute lung injury in isolated traumatic brain injury.// Neurosurg. 1997. V.40. p.707-712.
  16. Broderick J.P., Adams H.P. Jr., Barsan W., Feinberg W., Feldmann E., Grotta J., Kase C., Krieger D., Mayberg M., Tilley B., Zabramski J.M., Zuccarello M. Guidelines for the management of spontaneous intracerebral hemorrhage: a statement for healthcare professionals from a special writing group of the Stroke Council, American Heart Association.// Stroke. 1999. V.30. p.905–915.
  17. Castillo J., Leira R., García M.M., Serena J., Blanco M., Dávalos A. Blood pressure decrease during the acute phase of ischemic stroke is associated with brain injury and poor stroke outcome.// Stroke. 2004. V.35. p.520-526.
  18. Changaris D.G., McGraw C.P., Richardson J.D., et al: Correlation of cerebral perfusion pressure and Glasgow Coma Scale to outcome.// J. Trauma. 1987. V.27. p.1007-1013.
  19. Contant C.F., Valadka A.B., Gopinath S.P., Hannay H.J., Robertson C.S. Adult respiratory distress syndrome: a complication of induced hypertension after severe head injury.// J. Neurosurg. 2001 V.95. p.560-568.
  20. Czosnyka M., Smielewski P., Kirkpatrick P., Laing R.J., Menon D., Pickard J.D. Continuous assessment of the cerebral vasomotor reactivity in head injury.// Neurosurg. 1997. V.41.p.11-17.
  21. Eker C., Asgeirsson B., Grände P.O., Schalén W., Nordström C.H. Improved outcome after severe head injury with a new therapy based on principles for brain volume regulation and preserved microcirculation.// Crit. Care Med. 1998. V.26. p.1881-1886.
  22. Fernandes H.M., Siddique S., Banister K., Chambers I., Wooldridge T., Gregson B., Mendelow A.D. Continuous monitoring of ICP and CPP following ICH and its relationship to clinical, radiological and surgical parameters.// Acta Neurochir. Suppl. 2000. V.76. p.463-466.
  23. Frank J.I. Large hemispheric infarction, deterioration, and intracranial pressure.// Neurology. 1995. V.45. p.1286–1290.
  24. Giller C.A. A bedside test for cerebral autoregulation using transcranial Doppler ultrasound.// Acta Neurochir. (Wien). 1991. V.108. p.7–14.
  25. Graham D.I., Ford I., Adams J.H., Doyle D., Teasdale G.M., Lawrence A.E., McLellan D.R. Ischaemic brain damage is still common in fatal non-missile head injury.// J Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 1989. V.52. p.346-350.
  26. Grände P.O., Asgeirsson B., Nordström C.H. Physiologic principles for volumeregulation of a tissue enclosed in a rigid shell with application to the injured brain.// J. Trauma. 1997. V.42. p.S23-31.
  27. Grände P.O. The Lund concept for the treatment of patients with severe traumatic brain injury. J Neurosurg Anesthesiol. 2011;23(4):358-362.
  28. Guidelines for management of ischaemic stroke and transient ischaemic attack 2008.// Cerebrovasc. Dis. 2008. V.25. p.457-507.
  29. Guidelines for the management of severe traumatic brain injury. IX. Cerebral perfusion thresholds.// J. Neurotrauma. 2007. V.24. Suppl 1. p.59-64.
  30. Hacke W. Malignant” middle cerebral artery territory infarction: clinical course and prognostic signs.// Arch. Neurol. 1996. V.53. p.309–315.
  31. Heuer G.G., Smith M.J., Elliott J.P., Winn H.R., LeRoux P.D. Relationship between intracranial pressure and other clinical variables in patient a with aneurismal subarachnoid hemorrhage.// J. Neurosurg. 2004. V.101. p.408-416.
  32. Jones T.H., Morawetz R.B., Crowell R.M., Marcoux F.W., FitzGibbon S.J., DeGirolami U., Ojemann R.G. Thresholds of focal cerebral ischemia in awake monkeys.// J.Neurosurg. 1981. V.54. p.773-782.
  33. Laidlaw J.D., Siu K.H. Poor-grade aneurysmal subarachnoid hemorrhage: outcome after treatment with urgent surgery.// Neurosurg. 2003. V.53. p.1275-1280.
  34. Leonardi-Bee J., Bath P.M., Phillips S.J., Sandercock P.A. IST Collaborative Group. Blood pressure and clinical outcomes in the International Stroke Trial.// Stroke. 2002. V.33. p.1315–1320.
  35. Mack W.J., King R.G., Ducruet A.F., Kreiter K., Mocco J., Maghoub A., Mayer S., Connolly E.S. Jr. Intracranial pressure following aneurismal subarachnoid hemorrhage: monitoring practices and outcome data.// Neurosurg Focus. 2003. V.14. p.e3.
  36. Marshall L.F., Gautille T., Klauber M.R., et al. The outcome of severe closed head injury. J. Neurosurg. 1991. V.75. p.S28-S36.
  37. McGraw C.P. A cerebral perfusion pressure greater than 80 mm Hg is more beneficial.// In Hoff J.T., Betz A.L. (eds). Intracranial pressure VII. 1989. Berlin. Springer-Verlag. p.839-841.
  38. Miller J.D. Head injury and brain ischemia—implications for therapy.// Br. J. Anaesth. 1985. V.57. p.120-130.
  39. Mocco J., Rose J.C., Komotar R.J., Mayer S.A. Blood pressure management in patients with intracerebral and subarachnoid hemorrhage.// Neurosurg. Clin. N. Am. 2006. V.17. Suppl 1. p.25-40.
  40. Morgenstern L.B., Hemphill J.C. 3rd, Anderson C., Becker K. Guidelines for the management of spontaneous intracerebral hemorrhage: a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association.// Stroke. 2010. V.41. p.2108-2129.
  41. Nates J.L., Niggemeyer L.E., Anderson M.B., Tuxen D.V. Cerebral perfusion pressure monitoring alert!// Crit. Care Med. 1997.V. 25.p.895–896.
  42. O`Rourke MF, Pauca A, Jiang XJ. Pulse wave analysis. Br. J. Clin. Pharmacol. 2001; 51: 507-522.
  43. Powers W.J. Acute hypertension after stroke: the scientific basis for treatment decisions. Neurology 1993; 43: 461-467.
  44. Qureshi A.I., Ezzeddine M.A., Nasar A., Suri M.F., Kirmani J.F., Hussein H.M., Divani A.A., Reddi A.S. Prevalence of elevated blood pressure in 563,704 adult patients with stroke presenting to the ED in the United States.// Am. J. Emerg. Med. 2007. V.25. p.32–38.
  45. Qureshi AI. Antihypertensive Treatment of Acute Cerebral Hemorrhage (ATACH): rationale and design.// Neurocritical Care. 2007. V.6. p.56–66.
  46. Robertson C.S., Valadka A.B., Hannay H.J., Contant C.F., Gopinath S.P., Cormio M., Uzura M., Grossman R.G. Prevention of secondary ischemic insults after severe head injury.// Crit. Care Med. 1999 V.27. p.2086-2095.
  47. Rose J.C., Mayer S.A. Optimizing blood pressure in neurological emergencies.// Neurocrit. Care. 2004. V.1. p.287-299.
  48. Rosner M.J., Becer D.P. The etiology of plateau waves: a theoretical model and experimental observations.// In: Ishii S., Nagai H., Brock M., (eds). Intracranial pressure V. Berlin. Spriger-Verlag: 1983. p.301-306.
  49. Rosner M.J., Daughton S. Cerebral perfusion pressure management in head injury.// J. Trauma. 1990. V.30. p.933-941.
  50. Rosner M.J., Rosner S.D., Johnson A.H. Cerebral perfusion pressure: management protocol and14 clinical results.// J. Neurosurg. 1995. V.83. p.949-962.
  51. Schwab S. The value of intracranial pressure monitoring in acute hemispheric stroke.// Neurology.1996. V.47. p.393–398.
  52. Strebel S., Lam A.M., Matta B.F., Newell D.W. Impaired cerebral autoregulation after mild brain injury.// Surg. Neurol. 1997. V.47. p.127-131.
  53. Vahedi K., Hofmeijer J., Juettler E., Vicaut E., George B., Algra A., Amelink G.J., Schmiedeck P., Schwab S., Rothwell P.M., Bousser M.G., van der Worp H.B., Hacke W. DECIMAL, DESTINY, and HAMLET investigators. Early decompressive surgery in malignant infarction of the middle cerebral artery: a pooled analysis of three randomised controlled trials.// Lancet Neurol. 2007. V.6. p.215-222.
  54. Yoshida A., Shima T., Okada Y., et al. Outcome of patients with severe head injury. Evaluation by cerebral perfusion pressure.// In Nakamura N., Hashimoto T., Yasue M. (eds). 1993. Hong Kong. Springer-Verlag. p.309-312.
  55. Zhang Y., Reilly K.H., Tong W., Xu T., Chen J., Bazzano L.A. Qiao D., Ju Z., Chen C.S. He J. Blood pressure and clinical outcome among patients with acute stroke in Inner Mongolia, China.// J. Hypertens. 2008. V.26. p.1446–1452.
  56. Ziai W.C., Torbey M.T., Naff N.J., Williams M.A., Bullock R., Marmarou A., Tuhrim S., Schmutzhard E., Pfausler B., Hanley D.F. Frequency of sustained intracranial pressure elevation during treatment of severe intraventricular hemorrhage.// Cerebrovasc. Dis. 2009. V.27. p.403-410.

Мониторинг церебрального перфузионного давления в интенсивной терапии (обзор литературы) Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

МОНИТОРИНГ ЦЕРЕБРАЛЬНОГО ПЕРФУЗИОННОГО ДАВЛЕНИЯ В ИНТЕНСИВНОЙ ТЕРАПИИ

(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

А. В. Ошоров, А. С. Горячев, К. А. Попугаев, А. А. Полупан, И. А. Савин, А. К). Луонин

CEREBRAL PERFUSIOM PRESSURE MONITORING DURING INTENSIVE CARE (A REVIEW ОГ LITERATURE)

A. V. Oshorov, A. S. Gorb achev, K. A. Popugayev, A. A. Polupan, I. A. Savin, A. Yu. Lubnin

НИИ нейрохирургии им. акат. И. II. Бурденко РАМН, г. Москва

В результате анализа литературы сделали вывод, что центральное перфузионное давление не явля-ется универсальным показателем адекватности перфузии головною мозга при различной церебральной патологии. Измерение н контроль центрального перфузионного давления оправданы при церебральной патологии с высоким риском гиноперфузии и внутричерепной гипертензии.

Ключевые слово: перфузия головного мозга, церебральное перфузионное давление, внутричерепная гинертензпя, мониторинг центрального перфузионного давления.

Analyzing the literature has led to the conclusion that central perfusion pressure is noi a universal indicator of the adequacy of cerebral perfusion in different brain diseases. Central perfusion pressure measurements and monitoring are warranted in brain disease at high risk for hypoperfusion and intracranial hypertension.

Key words: cerebral perfusion, cerebral perfusion pressure, intracranial pressure, central perfusion pressure monitoring.

Общеизвестно, что центральное перфузионное давление (ЦП Д) определяется как разница между средним артериальным давлением (САД) и средним внутричерепным давлением (ВЧД): ЦИД САД — ВЧД. измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).

Очень часто клиницисты путают понятия ЦПД и перфузии головного мозга. Что же такое перфузия и почему давление называется перфузи-онным?

Перфузия — это процесс прохождения крови через ткань или орган. Перфузию оценивают как отношение потока жидкости сквозь ткань к массе этой ткани. В данном случае перфузия — это отношение объемною мозгового кровотока к массе мозгового вещества. Она измеряется в миллилитрах крови на 100 г ткани в минуту (мл/100 г/мин). Усредненный объёмный мозговой кровоток в физиологических условиях приблизительно равен 50 мл/100 г/мин. Существуют региональные отличия для серого и белого вещества мозга, которые варьируют от 70 до 20 мл/100 г/мин соответственно. Нижние границы мозгового кровотока, при которых развиваются гипоперфузия и цере-

бральная ишемия, хорошо изучены и установлены в экспериментальных работах: мозговой кровоток менее 30 мл/100 г/мин вызывает развитие невро-лошческой симптоматики и изменение функциональной активности нейронов; при снижении до 15-20 мл/100 г/мин развиваются обратимые нарушения на уровне дисфункции мембран нейронов; при снижении кровотока менее 10-15 мл/ 100 г/мин — необратимое не про пильное повреждение и гибель нейронов [1,9.10,32). Однако следует помнить, что разви ше деструктивных морфологических изменений в мозговой ткани зависит не только от степени, но н от длительное™ ишемии (11,32].

В гидродинамике, как и в электродинамике, для расчёта силы тока (жидкости или электричества) используется закон Ома: I — U/R. В электродинамике — это отношение напряжения или разности потенциалов к сопротивлению, а в гидродинамике — это отношение разности давлений в начале и конце трубки, или системы трубок, к сопротивлению. Таким образом, объёмная скорость жидкости прямо пропорциональна разнице давлений и обратно пропорциональна гидродинамическому

сопротивлению. Разность давлений, или градиент давлений, создающий поток крови через ткань, и называют иерф узионным давлением.

В тканях организма перфузионное давление определяется градиентом давлении между артериальным и венозным руслом. В клинической практике используем Ц11Д как суррогатный показатель перфузии мозга ввиду отсутствия других доступных методов измерения. В соответствии с законом Ома перфузия мозга, или объемный мозговой кровоток, описывается формулой СВН — СРР/С\’К, где СВР — объёмный кровоток, СРР — церебральное перфузионное давление. СУК — сопротивление церебральных сосудов [3,9].

Измерение Ц11Д

В нормальных физиологических условиях ВЧД близко к давлению в венозных синусах мозга, поэтому Ц11Д при нормальном состоянии приравнивается картерновенозномуградиепту. При патологических состояниях мозга, сопровождающихся повышенным давлением в полости черепа, — отёке мозга, нарушении циркуляции ликвора, появлении патологического масс-эффскта — происходит компрессия вен в местах впадения в синусы мозга. Всё это приводит к нарушению венозного оттока и, в конечном счёте, способствует дальнейшему росту ВЧД. При этом ВЧД значительно превосходит давление в венозных синусах мозга. В создавшихся условиях перфузия ткани мозга будет зависеть от градиента между САД и ВЧД.

Измерение ЦПД возможно при условии измерения артериального и ВЧД. В условиях отделений нейроинтенсивной терапии данные измерения проводят прикроватно, инвазивно и в непрерывном режиме. Общеизвестно, что для расчёта ЦПД используют САД. Установлено, что САД определяет перфузию жалей организма и остаётся относительно неизменным на всём протяжении артериального русла |6,42).

Для правильного измерения ЦПД при горизонтальном положении тела датчик измерения инвазивного АД должен располагаться на уровне левого предсердия. При положении тела с приподнятым головным концом датчик должен размещаться на уровне наружного слухового прохода. Так обеспечивается положение датчика на уровне Виллизиева круга сосудов головного мозга, что гарантирует более точное измерение ЦПД |2, 41). Если в положении пациента с приподнятым головным концом иод углом 15-45° расположить датчик инвазивного артериального давления (АД) на уровне левого предсердия, то может происходить искусственное завышение ЦПД на 10- 20 мм рт.ст., так как свой вклад будет вносить возросший уровень гидростатического давления. Неправильное измерение ЦПД может влиять на принятие

решения о терапии, затруднять своевременную диагностику гипо- и гиперперфузии мозга и, как следствие, ухудшать исходы заболевания (411.

ЦПД и ауто регуляция мозгового к ро во ток а

Закон Ома позволяет считать ЦПД суррогатным маркёром мозгового кровотока |3, 9). Другим не менее значимым фактором, определяющим интенсивность объёмного мозгового кровотока, является сопротивление церебральных сосудов. В норме у здорового человека работают механизмы ауто регуляции тонуса мозговых сосудов. В соответствии с уравнением Ома ауторегуляция обеспечивает адекватное сопротивление мозговых сосудов в ответ на изменения ЦПД и. тем самым, поддерживает постоянство объёмного кровотока, отвечая метаболическим потребностям мозга [1,3, 9).

Ауторегуляция тонуса мозговых сосудов -СЛОЖIIЫ Й МНОГО КОМ IIOHC1IT ны й фи зиол оги ческ и й механизм, обеспечивающий адекватность церебрального кровотока, оксигенацин и метаболизма. В основе ауторегуляцин лежит способность гладкомышечных клеток регионарных сосудов к повышению сократительной активности при увеличении растяжения сосудов иод действием пер-фузионного давления или к сё уменьшению при ослаблении растяжения в условиях снижения пер-фузионного давления. Наиболее часто в литературе, посвященной церебральной патологии, обсуждают миогенный, гуморальный, метаболический механизмы ауторегуляцин мозговых сосудов, хотя существуют нейрогенный и эндотелиальный механизмы |1, 3-5, 9).

При нормальных физиологических условиях. при сохранных механизмах ауторегуляцин и отсутствии внутричерепной гипертензии, постоянство мозгового кровотока обеспечивается стабильностью АД. Нормальные значения объемного мозгового кровотока регистрируют в пределах границ САД от 50 до 150 мм рт. ст. (рис. 1).

Среднее артериальное давление (mmHg) Рис. 1. Зависимость объемного мозгового кровотока от среднего артериачьного давления при сохранной ауторегуляцин мозговых сосудов и отсутствии внутричерепной гипергензии (нормальные физиологические условия)

При различных патологических состояниях головного мозга, таких как черепно-мозговая травма (ЧМТ), субарахноидальное кровотечение, острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК), ауторегуляцня мозговых сосудов может нарушаться. Это означает, что резистивные сосуды плохо обеспечивают постоянство объёмного к|ювотока на фоне изменяющегося ЛД. изменения газового состава ткани мозга и крови и т. д. Очень часто данная церебральная патология сопровождается развитием отёка мозга и внутричерепной гипер-тензии. В этих патологических условиях мозговой кровоток напрямую зависит от значения ЦПД: снижение ЦПД может приводить к церебральной ишемии, повышение — к гиперемии (рис.2).

состояние сосудов

Коллапс Дипатация ауторегуляи*.

<$»£>00 ОООооооосф фф

церебральное перфузионное давление (ттнд)

Рис. 2. Взаимотношения церебрального перфузионного давления, аугорегуляции мозговых сосудов и объемного мозгового кровотока при нормальных физиологпчеекпх условиях

Контроль и обеспечение церебрального нерфузионного давления при ЧМТ

Церебральная ишемия, развивающаяся в остром периоде ЧМТ, остаётся одним из важных факторов вторичною повреждения мозга, который определяет исход травмы [25, 38]. Поддержание церебрального ЦПД у пострадавших с ЧМТ является общепризнанным методом предупреждения развития вторичной ишемии мозга. Согласно данным мировой литературы. ЦПД служит независимым прогностическим критерием исхода при ЧМТ |18, 37]. Основные причины снижения церебральной перфузии при ЧМТ — артериальная гипотония и внутричерепная гинертензия. Устранение причин ги по перфузии и коррекция внутричерепной гипертензии являются основными направлениями терапии пострадавших с ЧМТ |29]. Подходы к контролю и обеспечению ЦПД претерпевали изменения, начиная с внедрения первых протоколов лечения пострадавших с ЧМТ.

В 60-70-х годах, когда был внедрён мониторинг ВЧД но методу N. ЬппсНхмй. измерению ЦПД не предавали должного внимания. Основной за-

дачей при ведении пострадавших с ЧМТ считали коррекцию ВЧД. Самый ранний ВЧД-протокол включал такие терапевтические опции, как наружное вентрикулярное дренирование ликвора. гипервентиляцию, использование седативных препаратов, релаксантов, гиисросмолярных растворов и де компресс и вной трепанации (29,36,37, 38].

В середине 1980 х годов появилась новая концепция ведения пациентов с травматическим поражением головного мозга. В основе концепции, предложенной М. ]. Кобпсг ее а1., лежал каскад вазодилатации и вазоконстрикции. Данная концепция послужила развитию новою направления терапии пострадавших с травматическим поражением головною мозга, а именно ЦПД-протоколу |48.49.50]. По мнению М. 1<08пег с1 а!., при ЧМТ границы аугорегуляции мозговых сосудов «смещаются вправо» к более высоким значениям ЦПД. Суть концепции заключается в том. что независимо от причин снижения ЦПД это всегда приводит к вазодилатации мозговых сосудов н увеличению объёмного кровотока (внутричерепного содержания крови). Это, в свою очередь, вызывает повышение ВЧД, что закономерно приводит к дальнейшему снижению ЦПД. и, таким образом, причинно-следственный каскад замыкается и повторяется вновь и вновь, приводя к пшемичсско-му повреждению головного мозга. Для разрыва данного патологического круга достаточно повысить нерфузионное давление, что приведёт к вазоконстрикции мозговых сосудов, уменьшению объёмного кровотока и снижению ВЧД. Согласно концепции авторов, для обеспечения адекватного мозгового кровотока и контроля над ВЧД необходимо поддерживать более высокие значения ЦПД. В дальнейшем протокол ЦПД был включён в первое международное руководство но ведению ЧМТ и сводился к поддержанию ЦПД выше 70 мм рт. ст. Поддержание ЦПД обеспечивали инфузионной терапией и введением катехоламинов. Внедрение ЦПД протокола обеспечило снижение летальности в группе пострадавших с тяжёлой ЧМТ с 50 до 35-26% {36. 49. 54 ]. Интересно отметить, что с момента внедрения первого ЦМД-протокола и по сегодняшний день произошёл пересмотр границ безопасного ЦПД (табл. 1). Если на ранних этапах развития делали акцент только на нижнюю границу допустимого ЦПД, ниже которой увеличивался риск развития церебральной ишемии, то в настоящее время обсуждают и необоснованность агрессивного обеспечения высоких значений ЦПД. Это обусловлено риском развития различных интра- и экстракраниальных осложнений |15,19].

Альтернатвным протоколом по значени ю безопасною уровня ЦПД является протокол Лун д. Данный протокол ориентирован на контроль ВЧД. Основная цель протокола — управление внутричерепными объёмами за счёт снижения транс-

Таблица 1

Эволюция рекомендуемых границ Ц11Д при ЧМТ

каннилярной фильтрации, обеспечения целостности гематоэнцефаличсского барьера, снижения метаболизма мозга, нормализации гонуса ире-капиилярных артсриол. поддержания коллоидно-онкотического давления. Согласно концепции, высокое АД и повышенное Ц11Д являются потенциально опасными, так как провоцируют отёк мозга за счёт усиления транскапнилярной фильтрации. Терапия ориентирована на снижение АД и понижение ЦПДдо 50 мм рт. ст. Обеспечение безопасного уровня ЦПД подтверждали с помощью церебрального микродиализа, контролируя уровень метаболизма мозга |21. 26. 27]. Разработчики Лунд-протокола утверждаш, что он обеспечивает снижение легальности (до 8%) и увеличивает количество благоприятных исходов (до 80%) [21].

Итак, Л у нд- протокол был ориентирован на снижение ВЧД < 20 мм рт. ст. и обеспечение ЦПД виредслах 50-60 мм рт. ст. 11ес.мотря назначитель-ные расхождения по Ц11Д между существовавшими протоколами, в третьей редакции международных рекомендаций по ведению пострадавших с ЧМТ были пересмотрены и снижены границы ЦПД. внесено офаничснис но агрессивному поддержанию ЦПД (табл. I).

В проспективном исследовании, проведенном С. S. Robertson et al., сравнили два уровня обеспечения ЦПД. Одной группе пострадавших с ЧМТ обеспечивали ЦПД> 50 мм рт. ст.. а другой > 70 мм рт. ст. В группе с ЦПД выше 70 мм рт. ст. было значительно меньше эпизодов церебральной ишемии, но при этом не выявлено улучшение исходов заболевания. Авторы связали это с более высоким числом соматических осложнений, чаще в виде респираторного дистресс-синдрома {461.

Таким образом, не было подтверждено преимущество стратегии агрессивного обеспечения ЦПД. По результатам этого и ряда других исследований внесли поправки к существующим рекомендациям но обеспечению ЦПД. Важно отметить, что впервые был ограничен верхний предал ЦПД. Так, согласно последней редакции международных рекомендаций но ведению ЧМТ |29] для большинства пострадавших границы ЦПД должны находиться в пределах 50-70 мм рт. ст. У пострадавших с со-

хранной ауторегуляцией допускают ЦПД выше 70 мм рт. ст. (29).’

Церебральное перфузнойное давление у пациентов с острым нарушением мозгового кровообращения по »анемическому тину

Данных о динамике ЦПД и его прогностической значимости у пациентов с OI1MK в литературе практически нет. Основной причиной этого является низкая частота вс гречаемосги жизненно угрожающего отёка мозга с развитием дислокации. По данным литературы, одно из самых грозных осложнений в виде злокачественного отёка при ОНМК в бассейне средней мозговой артерии (СМА) встречается в 10% случаев от всех ишеми-чсских инсультов |7. 30]. Отсюда следует, что показания для мониторинга ВЧД и ЦПД возникают у этих больных нечасто. В публикациях, посвященных интенсивной терапии пациентов с OlIMK неоднократно обсуждали вопрос об адекватности и пользе измерения ВЧД и ЦПД. Так. сообщалось, что при полушарных инсультах отрицательная неврологическая симптоматика в виде нарушения сознания, развития гемипареза афазии, анизоко-рии могла развиваться на фоне нормальных значений ВЧД. Ряд авторов достаточно скептически относятся к целесообразности измерения ВЧД и ЦПД при ОНМК и считают, что на данные параметры нельзя ориентироваться при определении лечебной тактики (23,51]. При развитии обширного инфаркта мозга летальность среди нацистов достигала 70-80% даже на фоне мониторинга ВЧД/ ЦПД и использовании всего арсенал средств интенсивной терапии: гипервентиляции, ссдативных препаратов, гиперосмолярных растворов и др. (13,

30].

Метааналнз, проведённый К. Vahedi et al., на основании трёх многоцентровых рандомизированных контролируемых исследований, носвящённых деком прсссивной трепанации при палу тарных инсультах, показал, что активная нейрохирургическая тактика снижает легальность и улучшает функциональный исход (53]. Наряду с этим, было сделано важное заключение, что мониторинг ВЧД не влиял на принятие решения о деком прсссивной трепанации. Было также установлено, что дислокация мозга и неврологическое ухудшение могли развиваться на фоне нормальных значений ВЧД и ЦПД. Таким «образом, была показана низкая чувствительность мониторинга ВЧД при выявлении дислокации на фоне ОНМК (53].

В современных рекомендациях но ведению пациентов с ншсмическим инсультом основным параметром, обеспечивающим адекватность церебральной гемодинамики, принято считать АД. Артериальная гипотензия при ОНМК встречается редко (17, 34]. Установлено, что критическими

ИСТОЧНИК Рекомендуемые границы ЦПД

Rom« et al > S0-90 мм рг ст

Gwdeline* 1996 (1-я редакция) > 70 мм рг ст

Guideline^ 2000, 2003 С2-я редакция) > 60 мм рг ст

Giadelme^ 2007 (3-я редакция) 07 50 до 70 ммрт et

значениями при OI1MK является АД 100/70 мм рт. ст. j 17].

Как следует из вышесказанного, в современной литературе безопасные границы ЦПД при ОПМК не обсуждают. Это связано с небольшой частотой развития внутричерепной гипертснзии у больных этой категории. Злокачественный отёк мозга развивайся только в 10% случаев от всех инсультов и только нрн обширных полушарных инфарктах мозга. При данной патологии консервативные методы терапии, ориентированные на мониторинг ВЧД. оказались неэффективными в отличие от декомирессивной трепанации. В остром периоде ОНМК чаще регистрируют артериальную ги-пертензию. В мсжчународных рекомендациях но лечению больных с инсультом обсуждают только предельные границы АД, а не границы ЦПД 128]. Так, рекомендуют проводить коррекцию АД только при значениях выше 220/120 мм рт. ст. Коррекция артериальной гипертснзии первые 24 ч с момента развития инсульта не должна превышать 15% от исходного значения АД. При показании к внутривенному тромболизису, перед его проведением рекомендуется снизить АД ниже 185/110 мм рт. ст.. а после проведения контролировать значение в диапазоне < 180/105 мм рт. ст. При невозможности обеспечения указанных значений АД рекомендуют отказаться от проведения тромболи-зиса из-за риска кровоизлияния |28].

Це|>ебралм1<м* перфузионное давление у пациентов с внутримозговымн кровоизлияниями нетравмагической этиоло1 и и

В результате анализа доступной литературы не удалось оценить частоту развития внутричерепной гипертснзии при данной патологии. Однако острота развития масс-эффскта, которая всегда присутствует при внутримозговых кровоизлияниях нетравматической этологии, с последующей дислокацией мозга требует от нейроинтенсивиста тщательной клинической оценки, мониторинга церебральных параметров ВЧД/Ц11Д и выполнения современных рекомендаций. Ряд авторов полагают, что частота развития внутричерепной шпсртензии у больных этого контингента сопоставима с её частотой при тяжёлой ЧМТ |22.56]. В современных руководствах но ведению пациентов с внутримозговымн кровоизлияниями рекомендовано контролировать ЦПД в пределах 50-70 мм рт. ст. и учитывать состояние ауторегуляции мозговых сосудов |40|. Данные рекомендации практически полностью повторяют рекомендации нрн тяжёлой ЧМТ [29]. Важно отмстить, что, как и у пациентов с ишемическим инсультом, при данной патологии острый период чаще сопровождается артериальной гансртензией (44. 55]. Именно поэтому в рекомендациях в основном обсуждают

верхние границы безопасною АД (табл. 2). Коррекцию артериальной шпсртензии проводят неза-медлн тельно и агрессивно нрн значении систолического АД > 220 или САД > 150 мм рт. ст. При развитии отёка мозга и систолического АД > 180 и САД > 130 мм рт. ст. коррекцию гемодинамики следует проводить иод контролем ВЧД и обеспечения ЦПД > 60 мм рт. ст.

При отсутствии признаков внут ричерепной ги-

Таблица 2

Сводная таблица показателей гемодинамики и требовании к мониторингу и терапии при внутримозговых кровоизлияниях

Показатели гемодинамики Терапия и мониторинг Частота измерения АД

АД > 200 или САД > 150 мм рт ст 1 Непрерывное в/в введение гипотензивных препаратов 2 Измерение АД неинвазивно Неиивазивное измерение каждые 5 мин

При риске развития ВЧГ и АД ^ > ISO или САД > 130 мм рт ст 1 Непрерывное или дробное введение ги-пот емзивных препаратов 2 Иквазивиое измерение АД и ВЧД 3 Контроль ЦПД> бОммрт. мл е I те к л нници стов I юза медл итель! I о купировать артериальную гииертензию обусловлено тем, что высокое АД может увеличивать объём кровоизлияния, нсрифокальный отёк вокруг гематомы за счёт повышенного гидростатического давления, способствовать повторному кровоизлиянию и, в конечном итого, ухудшать исход заболевания. В остром периоде внутримозговопо кровоизлияния ориентиром для гипотензивной те рани и служит уровень безопасного АД. В м ного-

численных исследованиях при данной патологии предпочтение было отдано контролю систолического АД, так как, в отличие от диастолического и САД. оно зарекомендовало себя как надёжный фактор предсказания повторного кровоизлияния [44]. Принято считать, что при геморрагическом инсульте высокое АД можно безопасно снижать до уровня систолического АД 140 мм рт. ст. без риска развития гииоперфузии |8|. Но при этом, согласно между народным рекомендациям, для пациентов с внутри мозговым кровоизлиянием границы ЦПД должны находиться в пределах 50-70 мм рт. ст., а при развитии отёка и внутричерепной гипертензии ЦПД должно строго контролироваться в пределах выше 60 мм рт.ст. |40|. Таким образом, при лечении пациентов с ВМК, наряду с коррекцией артериальной гипертензии, важным аспектом терапии является обеспечение адекватного ЦПД.

ЦПД у пациентов с аневризматическим субарах но ндальным кровоизлиянием

При рассмотрении данной патологии следует учитывать ряд особенностей в зависимости от сроков с момента кровоизлияния и наличия вазоспазма Согласно данным литературы, частота внутричерепной гипертензии при данной патологии весьма вариабельна и составляет от 10 до 54%. при этом она имеет различные первопричины и может формироваться на разных этапах 131,35].

Первоначально при разрыве аневризм внутричерепная гипертензия развивается в момент прорыва крови из артериального русла. Выраженность внутричерепной гипертензии зависит от объёма кровоизлияния, сопутствующего нарушения лик-вородинамики, возможности пространственной компенсации краниоеппналмюго пространства. В последующем, в остром периоде, развитие внутричерепной гипертензии может быть связано с гидроцефалией. С 4-7-х суток после кровоизлияния внутричерепная гипертензия может формироваться за счет ишемичсского отёка мозга как осложнение церебрального вазоспазма.

Гипоперфузия мозговой ткани может развиваться на любом из этих этапов заболевания. Безопасные границы АД и ЦПД зависят от двух факторов: выключена аневризма или нет, а также от наличия церебрального вазоспазма. В соответствии с международными рекомендациями у этих больных следует исключить эпизоды артериальной гипотензии менее 100 мм рт. ст. в течение первых 21 суток с момента кровоизлияния. До момента клинирования или эндовазалыюй эмбо-лизации аневризмы следует контролировать систолическое АД — не выше 160 мм [гг. ст. 112j. При развитии церебрального вазоспазма агрессивность

интенсивной терапии возрастает, и одним из важных ориентиров терапии, помимо АД, становится ЦПД. Следует оговориться, что в дальнейшем речь пойдет о самых тяжёлых пациентах с оценкой но шкале Хант-Хесе IV- V. Именно у пациентов этой группы чаще развиваются вазоспазм. гипоперфузия и церебральная ишемия, они нуждаются в строгом контроле АД и ЦПД. До начала расширенного мониторинга (АД. ЦПД. ВЧД) рекомендуют контролировать САД выше 90 мм рт. ст. С момента начала мониторинга ВЧД/ЦПД целью терапии становится обеспечение ЦПД выше 70 мм рт. ст. [33,39,47].

Таким образом, контроль ЦПД при субарахно-идалыюм кровоизлиянии становится актуальным только для группы пациентов с высоким риском развития вазоспазма или уже развившимся вазо-сиазмом мозговых сосудов. Контроль АД и обеспечение ЦПД выше 70 мм рт. ст. принято считать одним из эффективных методов профилактики церебральной ишемии у пациентов с субарахнои-дальным кровоизлиянием 114, 47].

Заключение

• ЦПД не может считаться универсальным показателем адекватности мозгового кровотока при различной церебральной патологии.

• С целью профилактики и направленной терапии церебральной ишемии целесообразно использовать показатель ЦПД при развитии внутричерепной гипертензии и риске развития церебральной гиноперфузи и.

• ЦПД имеет приоритетное значение при лечении пациентов с ЧМТ, а также у пациентов с субарахноидальным кровоизлиянием (Хант-Хесе 1V-V) и пациентов с внутримозговым кровоизлиянием.

• Для пациентов с 011М К и субарахноидаль-ным кровоизлиянием (Хант-Хесе 1-111) предпочтение отдастся кон тралю АД.

ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕ11ЦИИ:

НИИ нещ>охирургии им. ака<i. И. И. Бурденко

РАМН,

125047, г. Москва, 4-х Тверская-Ямская, <). 16.

Ты.: 8 (499) 250-90-40.

Ошоров Андрей Васильевич

кандидат медицинских наук, врач анестезиолог —

реаниматолог.

Е-та И: agi и п2 Щпш il.com

Горячев Александр Станиславович

врач аиестезиолог -реаниматолог.

E-mail: AGorfftnsi.ru

Попугаев Константин Александрович

кандидат медицинских наук, врач анестезиолог -реаниматолог. Е-та il: stan.popugaevtyyahoo.com

Полу пан Александр Александрович

врач анесте.толог-реаниматолог. E-mail: [email protected]

Савин Иван Анатольевич

доктор медицинских наук. npocf>eccep, заведующий ОРИТ. E-mail: Sarinivn si.ru

Лубшш Андрей Юрьевич

доктор медицинских наук, профессор, руководитель ОРИТ и отделения анесте тояогии. Тел.: 8(499) 251-09-29. E-mail: [email protected]

Литература

1. Демченко 11. Т. Кровоснабжение бодрстнующего мозга

— Л., 1983. — 173 с.

2. Морган мл. Д. Э.. Mdi ид С. М. Клиническая анестезио-лог ня: книга 1-я / пер. с англ. — М.-СПб.: Бином. — Пе-вскин Диалект, 1998. — С. 110.

3. Шмидт R. Тевс Г Физиология человека. — Т. 2. Ко-стюк II. Г. (ред.) Нервная и гуморальная регуляция Кровь и кровообращение. Дыхание. — М.: Мир. 19%. -С. 333 641.

4. Aaslid R.. Lindcgaard К. F.. Sorteberg W. et al. Cerebral autoregulation dynamics in humans // Stroke. — 1989. -Vol. 20. — R 45-52.

5. Aaslid R.. Newell D. W.. Stooss R et al. Assessment of cerebral autoregulaiion dynamics from simultaneous arterial and venous transcranial Doppler recordings in humans// Stroke. — 1991. — Vol. 22. — R. 1148-1154.

6. AbrarasJ. П.. Cerra F.. IlolcroftJ. W. Cardiopulmonary monitoring. In: Wilmore DW (ed.) Care of surgical patient.

— New York, Scientific American Medicine. — 1989. -R 1-27.

7. Aiyagari V. Diringer M. N. Management of large hemispheric stroke in the neurological intensive care unit //Neurologist. — 2002. — Vol. 8. — P. 152-162.

8. Anderson C. S.. Huang Y.. Wang J. G. INTERACT Investigators. Intensive blood pressure reduction in acute Cerebral haemorrhage trial (INTF.RACT): a randomised pilot trial // Lancet Neurol. — 2008. — Vol. 7. — R. 391-399.

9. Arthur C. G.. John F. 11. Textbook of medical physiology: Elsevier. 11th ed. — 2006. — p. 761.

10. AstrupJ. Energy-requiring cell functions in the ischemic brain. Their critical supply aixl possible inhibition in protective therapy //J. Neurosurg. — 1982. — Vol. 56. -R 482-497.

11. Astrup J.. Sitsjo B.K.. Svmon L Thresholds in cerebral ischemia — the ischemic penumbra // Stroke. — 1981. -Vol.12.-R 723-725.

12. BedereonJ. В., Connolly F.S.Jr.. BatjerII.H.etal.American Heart Association Guidelines for the management of aneurysmal subarachnoid hemorrhage: a statement for healthcare professionals from a special writing group of the Stroke Council. American Heart Association // Stroke. -2009. — Vol 40. — P. 994-1025.

13. Berrouschot J., Sterker M.. Bettin S. et al. Mortality of space-occupying («malignant») middle cerebral artery

infarction under conservative intensive care // Intens. Care Med. — 1998. — Vol. 24. — P. 620 623.

14. Bijlenga P., Czosnyka M.. Budohoski K. R et al. «Optimal cerebral perftision pressure» in poor grade patients after subarachnoid hemorrhage // Neurocrit Care. — 2010. -Vol. 13.-P. 17-23.

15. Bratton S. L., Davis R. L. Acute lung injury in isolated traumatic brain injury //Neurosurg. — 1997. — Vol. 40. -R 707-712.

16. BroderickJ. P. Adams II. P. Jr.. Barsan W. etal. Guidelines for the management of spontaneous intracerebral hemorrhage: a statement for healthcare professionals from a special writing group of the Stroke Council. American I leart Association // Stroke. — 1999. — Vol. 30. -P. 905-915.

17. Castillo J., Leira R. Garcia M. M. et al. Blood pressure decrease during the acute phase of ischemic stroke is associated with brain injury and poor stroke outcome // Stroke. — 2004. — Vol. 35. — P. 520-526.

18. Changaris D. G. McGraw C. P.. Richardson J. D. et al. Correlation of cerebral perfusion pressure and Glasgow Coma Scale to outcome //J. Trauma. — 1987. — VoL 27. -R 1007-1013.

19. Contant C. F. Valadka A. B.. Gopinath S. P. et al. Adult respiratory distress syndrome: a complication of induced hypertension after severe head injury // J. Neunwurg. -2001. — Vol. 95. — P. 560-568.

20. Czosnyka.M..Smielew ski P.. Kirkpatriok Petal. Continuous assessment of the cerebral vasomotor reactivity in head injury // Neurosurg. — 1997. — Vol. i 1. — P. 11-17.

21. Eker C.. Asgeinsson B„ Grande R O. et al. Improved outcome after severe head injury with a new therapy based on principles lor brain volume regulation and preserved microcirculation // Crit. Care Med. — 1998. — Vol. 26. -R 1881-1886.

22. Fernandes II. M.. SiddiqueS.. Banister K.et al. Continuous monitoring of ICR and CPP following TCI I and its relationship to clinical, radiological and surgkal parameters // Acta Neurochir. — 2000. — Vol. 76. — P. 463-466.

23. Frank J. I. Large hemispheric infarction, deterioration, and intracranial pressure // Neurology. — 1995. — Vol. 45. -R 1286-1290.

24. Giller C. A A bedside test for cerebral auto regulation using transcranial Doppler ultrasound // Acta Neurochir.

(Wien). — 1991. — Vol 108. — P 7-14.

25. Graham D. I.. Ford I.. Adams J. II. et al. Ischaemic brain damage is still common in fatal non-missile head injury //J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. — 1989. — Vol. 52. -P. 346-350.

26. Grin do R O. The Lund concept lor the treatment of patients w ith severe traumatic brain injur,’ //J. Neurosurg. Anesthesiol. — 2011. — Vol. 23. Ms 4. — P. 358-362.

27. (kande P. O.. Asgeirsson B.. Nordstrom C. II. Physiologic principles (or volumeregulation of a tissue enclosed in a rigid shell with application to the injured brain // J. Trauma. — 1997. — Vol. 42. — P. S23- S31.

28. Guidelines for management of ischaemic stroke and transient ischaemic attack 2008 // Cerebrovasc. Dis. -200&-VoL 25.-P.457-507.

29. Guidelines for the management of severe traumatic brain injury. IX. Cerebral perfusion thresholds //J. Neurotrauma — 2007. — Vol. 24. Suppl 1. — P. 59-64.

30. Ilacke W. Malignant middle cerebral artery territory infarction: clinical course and prognostic signs // Arch. Neurol. — 19%. — Vol.53. — P. 309-315.

31. Heuer (i. G. Smith M. J.. Elliott J. P. et al. Relationship between intracranial pressure and other clinical variables in patient a with aneurismal subarachnoid hemorrhage // J.Neurosurg. — 2001. — Vol. 101.- P. 408-416.

32. Jones T. II., Morawetz R. B.. Crowell R. M. et al. Thresholds of local cerebral ischemia in awake monkeys// J. Neurosurg. — 1981. — Vbl. 54. — P. 773-782.

33. La id I aw |. D., Siu K. II. Poor- grade aneurysmal subarachnoid hemorrhage: outcome after treatment with urgent surgery // Neurosurg — 2003. — Vol. 53. -P. 1275-1280.

34. Leonard iBee J.. Bath P. M.. Phillips S. J. et al. 1ST Collaborative Group. Blood pressureand clinical outcomes in the International Stroke Trial // Stroke. — 2002. -Vbl. 33. — P. 1315-1320.

35. Mack W.J.. King R G.. Ducruet A. F. et al. Intracranial pressure following aneurismal subarachnoid hemorrhage: monitoring practices and outcome data // Neurosurg Focus. — 2003. — \bl 14. — P. e3.

3C>. Marshall L F.. GauriHeT, Klauber M. R. etal. The outcome of severe closed head injury //J. Neurosurg. — 1991. -Vol. 75. — P. S28-S36.

37. McGraw (‘. P. A cerebral perfusion pressure greater than 80 mm Hg is more beneficial // In I loft’J. T.. Betz A. L (eds). Intracranial pressure VII. — 1989. — Berlin. Springer Verlag. — P 839-841.

38. Miller |. D. Head injury and brain ischemia-implications for therapy // Br. J. Anaesth. — 1985. — Vol. 57. -P. 120-130.

39. Mocco ).. Rose J. C., Komotar R.J. et al. Blood pressure management in patients with intracerebral and subarachnoid hemorrhage // Neurosurg. Clin. N. Am. -2006. — Vol. 17. Suppl. 1. — P 25- 40.

40. Motgenstern L. B. Hemphill J. C, Anderson C. el al. Guidelines for the management of spontaneous intracerebral hemorrhage: a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/

American Stroke Association // Stroke. — 2010. — Vol. 11. — P. 2108-2129.

41. NatesJ. L.. Niggemever L F.. Anderson M. B.etal.Cerebral perfusion pressure monitoring alert! // Crit. («are Med. -1997. — VoL 25. — P. 895-896.

12. O’Rourke M. F.. ftouca A, Jiang X.J. Pulse wave analysis // Br. J. Clin. Pharmacol. -2001. — Vol.51. — P. 507-522.

43. Powers W.J. Acute hypertension after stroke: the scientific basis for treatment decisions // Neurology. — 1993. -Vol. 43. — P. 461-467.

44. Qureshi A. I. Antihypertensive Treatment of Acute Cerebral Hemorrhage (ATACII): rationale and design // Neumeritical Care — 2007. — Vol. 6. — P. 56-66.

45. Qureshi A. I.. Ezzeddme M. A.. Nasar A. et al. Prevalence of elevated blood pressure in 563,704 adult patients w ith stroke presenting to the ED in the United States // Am. J. Emerg. Med. — 2007. — Vol. 25. — P. 32-38.

46. Robertson C. S.. Valadka A. B.. Ilannay II. J. et aL Prevention of secondary ischemic insults after severe head injury // Crit. Care Med. -1999. — VoL 27. -P 2086-2095.

47. Rose J. C.. Mayer S. A. Optimizing blood pressure in neurological emergencies // Neurocrit. Care. — 2004. -Vol. 1.- P. 287-299.

48. Rosner M. J.. Becer D. P. The etiology of plateau waves: a theoretical model and experimental observations // In: Ishii S., Nagai II., Brock M., (eds). Intracranial pressure V Berlin. Spriger-Verlag: 1983. — P. 301-306.

49. Rosner M. |„ Daughton S. Cerebral perfusion pressure management in head injury // J. Trauma. — 1990. -Vol. 30. — P. 933-941.

50. Rosner M. ).. Rosner S. D„ Johnson A. II. Cerebral perfusion pressure: management protocol andl 4 clinical results //J. Neurosurg. — 1995. — Vol. 83. — P. 949-962.

51. Schwab S.The value of intracranial pressure monitoring in acute hemispheric stroke /’/ Neurology. — 1996. — Vol. 47. -P. 393-398.

52. Strebil S.. Lam A. M.. Malta B. F. et al. Impaired cerebral autoregularion alter mild brain injury // Surg. Neurol. -1997.-VoL47.-P. 127-131.

53. Vahedi K.. Hofmeijer J.. Juettler F.. et al. DECIMAL, DESTINY. and HAMLET investigate is. Early decompressive surgery in malignant infarction of the middlc cerebral artery: a pooled analysis of three randomised controlled trials // Lancet Neurol. — 2007. — VoL 6. -P 215-222.

54. Yoshida A.. Shima T.. Okada Y. et al. Outcome of patients with severe he;*! injury. Evaluation by cerebral perfusion pressure // Hong Kong. Springer-Vbrlag. — 1993. -P. 309-312.

55. Zhang Y„ Reillv K. II.. Tong W. et al. Blood pressure and clinical outcome among patients with acute stroke in Inner Mongolia. China //J. Hypertens. — 2008. — Vol. 26. -P 1446-1452.

56. Ziai W. C.. Torbey M. T.. Naff N. J. et al. Frequency of sustained intracranial pressure elevation during treatment of severe intraventricular hemorrhage // Cerebrovasc. Dis. -2009.-VoL27.-P.403-410.

1. Церебральное перфузионное давление

Церебральное перфузионное давление (ЦПД) это разница между средним артериальным давлением (АДср) и ВЧД (или церебральным венозным давлением). Если церебральное венозное давление значительно превышает ВЧД, то ЦПД равно разнице между АДср и церебральным венозным давлением. В физиологических условиях ВЧД незначительно отличается от церебрального венозного давления, поэтому принято считать, что ЦПД = АДср — ВЧД. В норме церебральное перфузионное давление составляет 100 мм рт. ст. и зависит главным образом от АДср, потому что ВЧД у здорового человека не превышает 10 мм рт. ст.

При выраженной внутричерепной гипертензии (ВЧД > 30 мм рт. ст.) ЦПД и МК могут значительно снижаться даже при нормальном АДср. ЦПД < 50 мм рт. ст. проявляется замедлением ритма на ЭЭГ, ЦПД в пределах от 25 до 40 мм рт. ст. — изолинией на ЭЭГ, а при устойчивом снижении ЦПД менее 25 мм рт. ст. возникает необратимое повреждение мозга.

2. Ауторегуляция мозгового кровообращения

В головном мозге, так же как в сердце и почках, даже значительные колебания АД не оказывают существенного влияния на кровоток. Сосуды мозга быстро реагируют на изменение ЦПД. Снижение ЦПД вызывает вазодилатацию сосудов мозга, увеличение ЦПД — вазоконстрикцию. У здоровых людей МК остается неизменным при колебаниях АДср в пределах от 60 до 160 мм рт. ст. (рис. 25-1). Если АДср выходит за границы этих значений, то ауторегуляция МК нарушается. Увеличение АДср до 160 мм рт. ст. и выше вызывает повреждение гематоэнцефалического барьера (см. ниже), чреватое отеком мозга и геморрагическим инсультом.

При хронической артериальной гипертонии кривая ауторегуляции мозгового кровообращения (рис. 25-1) смещается вправо, причем сдвиг затрагивает и нижнюю, и верхнюю границы. При артериальной гипертонии снижение АД до обычных значений (меньше измененной нижней границы) приводит к уменьшению МК, в то время как высокое АД не вызывает повреждения мозга. Длительная гипотензивная терапия может восстановить ауторегуляцию мозгового кровообращения в физиологических границах.

Существуют две теории ауторегуляции мозгового кровообращения — миогенная и метаболическая. Миогенная теория объясняет механизм ауторегуляции способностью гладкомышечных клеток церебральных артериол сокращаться и расслабляться в зависимости от АДср. Согласно метаболической теории, тонус церебральных артериол зависит от потребности мозга в энергетических субстратах. Когда потребность мозга в энергетических субстратах превышает их доставку, в кровь выделяются тканевые метаболиты, которые вызывают церебральную вазодилатацию и увеличение МК. Этот механизм опосредуют ионы водорода (их роль в церебральной вазодилатации описана раньше), а также другие вещества — оксид азот (NO), аденозин, простагландины и, возможно, градиенты ионной концентрации.

Рис. 25-1. Ауторегуляция мозгового кровообращения

3. Внешние факторы

Парциальное давление СО2 и О2 в крови

Парциальное давление СO2 в артериальной крови (РаСО2) — наиболее важный внешний фактор, влияющий на МК. МК прямо пропорционален РаСО2 в пределах от 20 до 80ммрт. ст. (рис. 25-2). Увеличение РаСO2 на 1 мм рт. ст. влечет за собой мгновенное повышение МК на 1-2 мл/100 г/мин, уменьшение РаСО2 приводит к эквивалентному снижению МК. Этот эффект опосредуется через рН цереброспинальной жидкости и вещества мозга. Поскольку СО’2, в отличие от ионов, легко проникает через гематоэнцефалический барьер, то на МК влияет именно острое изменение РаСО?, а не концентрации HCOj . Через 24-48 ч после начала гипо- или гиперкапнии развивается компенсаторное изменение концентрации НСОз~ в спинномозговой жидкости. При выраженной гипервентиляции (РаСО2 < 20 мм рт. ст.) даже у здоровых людей на ЭЭГ появляется картина, аналогичная таковой при повреждении головного мозга. Острый метаболический ацидоз не оказывает значительного влияния на МК, потому что ион водорода (Н+) плохо проникает через гематоэнцефалический барьер. Что касается РаО2, то на МК оказывают воздействие только его значительные изменения. В то время как гипероксия снижает МК не более чем на 10 %, при тяжелой гипоксии (РаО2 < 50 мм рт. ст.) МК увеличивается в гораздо большей степени (рис. 25-2).

Рис. 25-2. Влияние РаО2 и РаСО2на мозговой кровоток

Температура тела

Изменение МК составляет 5-7 % на 1 °С. Гипотермия снижает CMRO2 и МК, в то время как гипертермия оказывает обратный эффект. Уже при 20 °С на ЭЭГ регистрируют изолинию, но дальнейшее уменьшение температуры позволяет еще сильнее снизить потребление кислорода мозгом. При температуре выше 42 °С потребление кислорода мозгом также снижается, что, по-видимому, обусловлено повреждением нейронов.

Вязкость крови

У здоровых людей вязкость крови не оказывает значительного влияния на МК. Вязкость крови в наибольшей степени зависит от гематокрита, поэтому снижение гематокрита уменьшает вязкость и увеличивает МК. К сожалению, помимо этого благоприятного эффекта, снижение гематокрита имеет и отрицательную сторону: оно уменьшает кислородную емкость крови и, соответственно, доставку кислорода. Высокий гематокрит, например при тяжелой полицитемии, увеличивает вязкость крови и снижает МК. Исследования показали, что для лучшей доставки кислорода к мозгу гематокрит должен составлять 30-34 %.

Вегетативная нервная система

Внутричерепные сосуды иннервируются симпатическими (вазоконстрикторными), парасимпатическими (вазодилатирующими) и нехолинергическими неадренергическими волокнами; нейротрансмитте-ры в последней группе волокон — серотонин и вазоактивный интестинальный пептид. Функция вегетативных волокон сосудов мозга в физиологических условиях неизвестна, но продемонстрировано их участие при некоторых патологических состояниях. Так, импульсация по симпатическим волокнам из верхних симпатических ганглиев может значительно сузить крупные мозговые сосуды и уменьшить МК. Вегетативная иннервация мозговых сосудов играет важную роль в возникновении церебрального вазоспазма после Ч МТ и инсульта.

Гематоэнцефалический барьер

Между эндотелиальными клетками мозговых сосудов практически отсутствуют поры. Малочисленность пор — основная морфологическая особенность гематоэнцефалического барьера. Липидный барьер проницаем для жирорастворимых веществ, но значительно ограничивает проникновение ионизированных частиц и крупных молекул. Таким образом, проницаемость гематоэнцефалического барьера для молекулы какого-либо вещества зависит от ее размера, заряда, липо-фильности и степени связывания с белками крови. Углекислый газ, кислород и липофильные вещества (к которым относят большинство анестетиков) легко проходят через гематоэнцефалический барьер, в то время как для большинства ионов, белков и крупных молекул (например, маннитола) он практически непроницаем.

Вода свободно проникает через гематоэнцефалический барьер по механизму объемного тока, а перемещение даже небольших ионов затруднено (время полувыравнивания для натрия составляет 2-4 ч). В результате быстрые изменения концентрации электролитов плазмы (а значит, и осмолярности) вызывают преходящий осмотический градиент между плазмой и мозгом. Остро возникшая гипер-тоничность плазмы приводит к перемещению воды из вещества мозга в кровь. При острой гипотонич-ности плазмы, наоборот, происходит перемещение воды из крови в вещество мозга. Чаще всего равновесие восстанавливается без особых последствий, но в ряде случаев существует опасность быстро развивающихся массивных перемещений жидкости, чреватых повреждением мозга. Следовательно, значительные нарушения концентрации натрия или глюкозы в плазме нужно устранять медленно (см. гл. 28) Маннитол, осмотически активное вещество, которое в физиологических условиях не пересекает гематоэнцефалический барьер, вызывает устойчивое уменьшение содержания воды в мозге и часто используется для уменьшения объема мозга.

Целостность гематоэнцефалического барьера нарушают тяжелая артериальная гипертензия, опухоли мозга, ЧМТ, инсульт, инфекции, выраженная гиперкапния, гипоксия, устойчивая судорожная активность При этих состояниях перемещение жидкости через гематоэнцефалический барьер определяется не осмотическим градиентом, а гидростатическими силами.

Цереброспинальная жидкость

Цереброспинальная жидкость находится в желудочках и цистернах головного мозга, а также в суб-арахноидальном пространстве ЦНС. Главная функция цереброспинальной жидкости — защита мозга от травмы.

Большая часть цереброспинальной жидкости вырабатывается в сосудистых сплетениях желудочков мозга (преимущественно в боковых). Некоторое количество образуется непосредственно в клетках эпендимы желудочков, а совсем небольшая часть — из жидкости, просачивающейся через периваскулярное пространство сосудов мозга (утечка через гематоэнцефалический барьер). У взрослых образуется 500 мл цереброспинальной жидкости в сутки (21 мл/ч), в то время как объем цереброспинальной жидкости составляет только 150 мл. Из боковых желудочков цереброспинальная жидкость через межжелудочковые отверстия (отверстия Монро) проникает в третий желудочек, откуда через водопровод мозга(сильвиев водопровод) попадает в четвертый желудочек. Из четвертого желудочка через срединную апертуру (отверстие Мажанди) и боковые апертуры (отверстия Люшка) цереброспинальная жидкость поступает в мозжечково-мозговую (большую) цистерну (рис. 25-3), а оттуда — в субарахноидальное пространство головного и спинного мозга, где и циркулирует до тех пор, пока не всасывается в грануляциях паутинной оболочки больших полушарий. Для образования цереброспинальной жидкости необходима активная секреция натрия в сосудистых сплетениях. Цереброспинальная жидкость изото-нична плазме, несмотря на более низкую концентрацию калия, бикарбоната и глюкозы. Белок поступает в цереброспинальную жидкость только из перивас-кулярных пространств, поэтому его концентрация очень невелика. Ингибиторы карбоангидразы (аце-тазоламид), кортикостероиды, спиронолактон, фу-росемид, изофлюран и вазоконстрикторы уменьшают выработку цереброспинальной жидкости.

Рис. 25-3. Циркуляция цереброспинальной жидкости в центральной нервной системе. (С разрешения Из De-Groot J., Chusid J. G. Correlative Neuroanatomy, 21st ed. Appleton & Lange, 1991.)

Цереброспинальная жидкость всасывается в грануляциях паутинной оболочки, откуда попадает в венозные синусы. Небольшое количество всасывается через лимфатические сосуды мозговых оболочек и периневральные муфты. Обнаружено, что всасывание прямо пропорционально ВЧД и обратно пропорционально церебральному венозному давлению; механизм этого явления неясен. Поскольку в головном и спинном мозге нет лимфатических сосудов, всасывание цереброспинальной жидкости — основной путь возвращения белка из интерстициальных и периваскулярных пространств мозга обратно в кровь.

МОЗГОВОЙ КРОВОТОК

 У ПАЦИЕНТОВ С ТЯЖЕЛОЙ НЕЙРОТРАВМОЙ

 

В.А. Куташов

ГБОУ ВПО ВГМА им. Н.Н. Бурденко Минздрава России,

кафедра психиатрии и неврологии ИДПО

 

 

Резюме. Лечение тяжелой нейротравмы является     актуальным  в современной медицине и имеет большое социально-экономическое значение.  Частота встречаемости черепно-мозговой травмы (ЧМТ) в Российской Федерации   составляет 4-5 случая на 1000 населения в год. Лечение, проводимое в отделении реанимации и интенсивной терапии, является либо логическим продолжением интраоперационного этапа, либо самостоятельным компонентом терапии пациентов, не требующих оперативного вмешательства, но находящихся в критическом состоянии. Наибольшее распространение мониторинг внутричерепного давления (ВЧД) получил при проведении интенсивной терапии нейротравматологических больных.

 

Ключевые слова: внутричерепное давление (ВЧД), нейрореаниматологический

мониторинг, внутричерепная гипертензия, центральное перфузионное давление (ЦПД).

 

Актуальность проблемы. Выбор стратегии и тактики лечения больных с тяжелой ЧМТ определяется современными представлениями о сути патофизиологических процессов, происходящих как в поврежденных, так и в здоровых участках мозговой ткани[1,4,6]. Основополагающим при этом является концепция, предусматривающая выделение при любой патологии зон первичного и вторичного повреждения. Если зона первичного поражения по своей сути чаще составляет проблему хирургическую, то зона вторичного повреждения должна являться предметом особого внимания реаниматологов. Главная цель интенсивной терапии должна заключаться в предотвращении её возникновения, а если это уже произошло, то в предотвращении распространения вторичного повреждения тканей, непосредственно прилежащих к патологическому очагу[3].

    В теоретическом и практическом отношении, зона вторичного повреждения – это область мозга, в которой устанавливаются совершенно иные по сравнению с неповрежденными отделами взаимоотношения между доставкой кислорода, питательных веществ и их оттока, страдает уникальная ауторегуляторная способность мозгового кровотока.

    Выраженность саногенных и репаративных процессов в ЦНС прежде всего определяется распространённостью зоны первичного поражения, интенсивностью поражающего фактора, временем до момента оказания специализированной медицинской помощи. В настоящее время не существует средств, позволяющих радикально ускорить или оборвать запрограмированные природой механизмы[1,2,4]. С этих позиций и временные параметры патофизиологических процессов в зоне вторичного повреждения при прочих равных условиях остаются постоянными. Поэтому, интенсивная терапия должна предусматривать вмешательство в закономерно развивающийся процесс только в том случае, когда это чревато возникновением условий для дополнительного повреждения мозгового вещества посредством активизирующихся механизмов[5].

    Следующее положение сводится к этапности течения заболеваний и травмы ЦНС. Так, до 14-ти суток с момента травмы продолжается этап острейших нарушений, при этом максимальная выраженность приходится на 3 – 7 сутки. Важными в прогностическом плане являются первые двое суток, когда оценивается тяжесть патологии, обусловленная первичными патологическими механизмами, степень неврологического дефицита, проводятся диагностические процедуры, подбор средств функционального мониторинга. В этот период происходит формирование представлений об особенностях протекания всего острого периода. Именно на данном этапе, когда механизмы краткосрочной адаптации еще не истощились, а долгосрочной еще не включились должна вырабатываться общая стратегия ведения пациента, подбираться тактические приемы, позволяющие предупреждать декомпенсацию состояния в периоды закономерного ухудшения.

    Интенсивная терапия у больных с тяжелой ЧМТ всегда включает постоянное наблюдение, профилактику и лечение синдрома внутричерепной гипертензии, поддержание эффективного перфузионного давления, разрешение синдрома церебрального вазоспазма, нейротропную терапию, терапию расстройств других органов и систем, связанных и несвязанных с основной патологией (сердечно-сосудистой, дыхательной и других), профилактику и лечение гнойно-септических осложнений, мероприятий ухода.

    Необходимость контроля и интенсивной терапии внутричерепной гипертензии определяется тем, что основным компонентом при формировании саногенных и репаративных процессов при любом патогенетическом для ЦНС факторе является отек головного мозга. Прогрессирующее в условиях ригидной костной полости увеличение объёма мозгового вещества, невозможность выполнения внутренней или внешней декомпрессии или их неполноценность, реперфузионный синдром, вазогенные или цитотоксические реакции, нарушения венозного оттока могут явиться причиной резкого усугубления ситуации.

Наиболее важным при этом является оценка состояния ВЧД. Внутричерепное давление представляет собой разницу между давлением в полости черепа и атмосферным давлением. Измерение ВЧД позволяет выявить внутричерепную гипертензию, оценить её выраженность и расчитать центральное перфузионное давление (ЦПД). Оценку состояния ВЧД можно проводить различными методами, начиная с анализа и оценки клинической картины и заканчивая использованием аппаратных методик. Выраженное изменения ВЧД в ту или иную сторону сопровождается общемозговой симптоматикой, характерными гемодинамическими и респираторными реакциями, динамика которых редко носит молниеносный характер, а чаще имеет стадии и этапы развития. Повышение ВЧД выше 20 мм.рт.ст. (в норме: 0-10 мм.рт.ст. или 0-136 вод.ст.) является критическим и требует коррекции. Центральное перфузионное давление (ЦПД) в норме должно быть не ниже 70 мм.рт.ст. (ЦПД=ср.АД — ВЧД). В нормальных условиях мозговой кровоток остаётся стабильным в диапазоне изменения ЦПД от 50 до 150 мм.рт.ст. При выходе ЦПД за указанные пределы, а также при нарушении ауторегуляции мозгового кровотока перфузия головного мозга становится полностью зависимой от уровня ЦПД. Следует отметить, что вопрос о выборе оптимального уровня ЦПД при проведении интенсивной терапии у больных с внутричерепными кровоизлияниями не решен. С одной стороны, повышение ЦПД при помощи инфузионной терапии и применения симпатомиметиков приводит к улучшению мозгового кровообращения, оксигенации и метаболизма головного мозга, с другой стороны, может сопровождаться различными осложнениями (острый респираторный дистресс-синдром, нарушениями функции миокарда и др.). Таким образом, для определения уровня ЦПД, необходимого конкретному больному, следует оценивать не только параметры системной гемодинамики, но и оксигенацию и метаболизм головного мозга.

Показаниями для мониторинга ВЧД у больных с ЧМТ считают угнетение уровня бодрствования по шкале комы Глазго до 8 баллов и менее при наличии на РКТ головного мозга изменений в виде гематом, очагов ушибов, отека головного мозга, аксиальной дислокации.

Состояние больного, согласно шкале комы Глазго, оценивается по трем признакам, каждый из которых оценивается в баллах. Баллы суммируются.

Открывание глаз:

·         спонтанное — 4 балла

·         как реакция на голос — 3 балла

·         как реакция на боль — 2 балла

·         отсутствует — 1 балл

Речевая реакция:

·         больной ориентирован, дает быстрый и правильный ответ на заданный вопрос — 5 балов

·         больной дезориентирован, спутанная речь — 4 балла

·         словесная окрошка, ответ по смыслу не соответствует вопросу — 3 балла

·         нечленораздельные звуки в ответ на заданный вопрос — 2 балла

·         отсутствие речи — 1 балл

Двигательная реакция

·         выполнение движений по команде — 6 баллов

·         целесообразное движение в ответ на болевое раздражение (отталкивание) — 5 баллов

·         отдергивание конечности в ответ на болевое раздражение — 4 балла

·         патологическое сгибание в ответ на болевое раздражение — 3 балла

·         патологическое разгибание в ответ на болевое раздражение — 2 балла

·         отсутствие движений — 1 балл

Интерпретация полученных результатов по шкале комы Глазго:

·         15 баллов — сознание ясное

·         13-14 баллов — оглушение

·         9-12 баллов — сопор

·         4-8 баллов — кома

·         3 балла — гибель коры

 

Максимально объективным и практически действенным следует признать инвазивный мониторинг ВЧД.

Клинический пример. В условиях НХО БУЗ ВО «ВГКБСМП №10» на сегодняшний момент было установлено 20 паренхиматозных двухканальных датчиков Шпигельберга интрооперационно больным с ушибами головного мозга средней и тяжелой степени, в дальнейшем подключенных к монитору Spiegelberg. Принцип работы монитора Spiegelberg (Шпигельберг) основан на измерении внутричерепного давления, передаваемого с помощью воздушного столба по трубке, являющейся одновременно частью измерительного катетера, который устанавливается в желудочек мозга или паренхиму. На конце катетера расположен латексный баллончик, сообщающийся по воздушной трубке с измерительным манометром внутри монитора. Внутричерепное давление передается через тонкую стенку баллончика, изменяя в нем объем и давление воздуха, которые регистрируются манометром. После подключения катетера к монитору и включения питания прибора монитор с помощью встроенного в него компрессора заполняет баллончик воздухом. На цифровом дисплее монитора Шпигельберг отображается среднее внутричерепное давление и амплитуда его волновых колебаний. В клинической практике популярен двухканальный датчик (измерительный катетер) Spiegelberg. Первый канал используется для передачи давления от баллончика катетера к манометру прибора. Второй канал катетера используется для сброса цереброспинальной жидкости.

    Коррекция ВЧД может осуществляться с помощью респираторной терапии, дегидратационной терапии, применения определенных лекарственных препаратов, оптимизации инфузионно-трансфузионной терапии, посредством хирургического вмешательства (декомпрессивных трепанаций черепа, использования ликворных дренажных систем). Терапия внутричерепной гипертензии строится, исходя из целесообразности воздействия на тот или иной компонент, её определяющий – объем мозгового вещества, цереброспинальной жидкости и внутримозговой её объём.

Выводы:

1. Нейрохирургические отделения, в которых оказывают помощь пострадавшим с ЧМТ, должны располагаться на базе многопрофильных стационаров, иметь отделение нейрореанимации, круглосуточно работающую диагностическую службу (КТ, МРТ), подготовленный штат врачей, операционные, позволяющие проводить хирургические вмешательства.

2.      Учитывая значительное количество пострадавших с быстрым развитием дислокационного синдрома, пострадавшие с ЧМТ должны быть немедленно доставлены в специализированный нейрохирургический стационар.

3.      Выявлено, что проведение ВЧД-ориентированной терапии, направленной на поддержание ВЧД в пределах 20 мм рт. ст., у больных с внутричерепными кровоизлияниями с угнетением уровня бодрствования до 9 баллов и менее по ШКГ сопровождается снижением летальности и увеличением частоты выздоровления с хорошим неврологическим восстановлением. Установлено, что частота развития инфекционных осложнений при проведении внутрижелудочкового измерения ВЧД значительно выше, чем при использовании паренхиматозного метода определения ВЧД.

 

Литература.

 

1.     Калинин В.В. Мозговая асимметрия и психопатологическая симптоматика. Нейропсихиатрический подход // Функциональная межполушарная асимметрия. Хрестоматия / под ред. Н.Н. Боголепова, В.Ф. Фокина. М.: Научный мир, 2004. 594 с.

2.     Куташов В.А., Будневский А.В., Припутневич Д.Н., Суржко Г.В. Когнитивные и эмоционально-волевые нарушения у пациентов с последствиями черепно-мозговых травм как фактор нарушения  социально-психологической адаптации // Вестник неврологии, психиатрии и нейрохирургии.-2014.-№12.С.41-45

3.      Куташов В.А., Будневский А.В., Припутневич Д.Н., Суржко Г.В. Психологические особенности пациентов с последствиями острого нарушения мозгового кровообращения , затрудняющими социальную адаптацию // Вестник неврологии, психиатрии и нейрохирургии.-2014.-№12.С.45-51

4.      Куташов В.А. Влияние церебро-органических факторов на аффективные расстройства при некоторых психосоматических  болезнях //Системный анализ и управление в биомедицинских системах.-2005.-Т4. №4.-С.461-463

5.     Панченко С. Становление и развитие понятия «стиль жизни» в западной социологии // Социология: теория, методы, маркетинг, 2006. №1. С.182-255

 

Abstract

 

THE CEREBRAL BLOOD FLOW IN PATIENTS WITH SEVERE NEUROTRAUMA

 

V.A. Kutashov

 

Voronezh State Medical universittet them Burdenko, Institute of Continuing Professional Education, Department of Psychiatry and Neurology

 

Treatment of severe neurotrauma is relevant in modern medicine and has great socio-economic importance. The incidence of traumatic brain injury in the Russian Federation is 4-5 cases per 1000 population per year. The treatment, which is carried out in the department of intensive care, is a logical continuation of the intraoperative phase, or a separate component of the treatment of patients that do not require surgery, but in critical condition. Monitoring intracranial pressure is most prevalent during the intensive therapy in patients with neurotrauma.

 

Literature.

 

1. Kalinin V.V. Brain asymmetry and psychopathology. Neuropsychiatric approach // functional hemispheric asymmetry. Reader / ed. N.N. Bogolepova, V.F. Fokine. M .: The scientific world, 2004. 594 p.

2. Kutashov V.A., Budnevsky A.V. Priputnevich D.N., Surzhko G.V. Cognitive and emotional-volitional disorders in patients with the effects of traumatic brain injury as a factor in violations of socio-psychological adaptation // Bulletin of Neurology, Psychiatry and neurosurgery.-2014-№12.P.41-45

3. Kutashov V.A., Budnevsky A.V., Priputnevich D.N., Surzhko G.V. Psychological characteristics of patients with consequences of acute stroke, hampering social adaptation // Bulletin of neurology, psychiatry and neurosurgery .-2014-№12.P.45-51

4. Kutashov V.A. Influence of cerebro-organic factors in the affective disorders in some psychosomatic diseases // System analysis and management in biomedical sistemah.-2005.-T4. №4.-P.461-463

5. Panchenko S. Formation and development of the concept of «life style» in Western sociology // Sociology: theory, methods, marketing, 2006. №1. P.182-255

 

Сведения об авторах:

Куташов Вячеслав Анатольевич – д.м.н., профессор, заведующий кафедрой психиатрии и неврологии ИДПО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко, тел. 8-951-567-26-14,e-mail: kutash@mail.ru.

 

 

 

 

 

 

Динамика внутричерепного, среднего артериального и церебрального перфузионного давления при изменении положения головы у больных с нетравматическими внутричерепными кровоизлияниями | Горбачев

1. Горбачев В. И., Лихолетова Н. В., Петрова И. Л. Опыт применения мониторинга внутричерепного давления у пациентов с острыми нарушениями мозгового кровообращения // Вестник неврол., психиатрии и нейрохирургии. 2012. № 5. С. 47-51.

2. Данилов В. И. Внутричерепные нетравматические кровоизлияния: диагностика и показания к хирургическому лечению // Невролог. вестн. 2005. Т. XXXVII. Вып. 1-2. С. 77-84.

3. Лебедев В. В., Крылов В. В. Дислокационный синдром при острой нейрохирургической патологии // Нейрохирургия. 2О0О. № 1-3. C. 4-12.

4. Гусев Е. И., Скворцова В. И., Коваленко А. В., Соколов М. А. Механизмы повреждения ткани мозга на фоне острой фокальной церебральной ишемии // Журн. невропатол. и психиатрии. 1999. Т. 99. № 2. С. 12-29.

5. Ошоров А. В., Горячев А. С., Попугаев К. А. и др. Динамика среднего ВЧД, амплитуды ВЧД, среднего АД, ЦПД при изменении положения головного конца кровати у пострадавших с тяжелой ЧМТ // Анестезиол.и реаниматол. 2012. № 4. C. 68-73.

6. Bratton S. L., Bullok M. R., Carney N. et al. Brain Trauma Foundation. Guidelines for the management of severe traumatic brain injury // J. Neurotraum. 2007. Vol. 24. Suppl. 1. P. 59-64.

7. Budohoski K., Czosnyka M., Smielewski P. et al. Cerebral autoregulation after subarachnoid haemorrhage: comparison of three methods // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2013. Vol. 33. № 3. P 449-456. doi:1C.1C38/jcbfm.2C12.189.

8. Durward Q. J., Amacher A. L., Del Maestro R. F., Sibbald W. J. Cerebral and cardiovascular responses to changes in head elevation in patients with intracranial hypertension // J. Neurosurg. 1983. Vol. 59. № 6. P. 938-944.

9. Favilla C. G., Mesquita R. C., Mullen M. et al. Optical bedside monitoring of cerebral blood flow in acute ischemic stroke patients during head-of-bed manipulation // Stroke. 2014. Vol. 45. № 5. P. 1269-1274.

10. Feldman Z., Kanter M. J., Robertson C. S. et al. Effect of head elevation on intracranial pressure, cerebral perfusion pressure, and cerebral blood flow in head-injured patients // J. Neurosurg. 1992. Vol. 76. P. 207-211.

11. Intengan H. D., Schiffrin E. L. Structure and mechanical properties of resistance arteries in hypertension role of adhesion molecules and extracellular matrix determinants // Hypertension. 2000. Vol. 36. P. 312-318.

12. Ledwith M. B., Bloom S., Maloney-Wilensky E. et al. Effect of body position on cerebral oxygenation and physiologic parameters in patients with acute neurological conditions // J. Neurosc. Nurs. 2010. Vol. 42. № 5. P. 280-287.

13. Mahfoud F., Beck J., Raabe A. Intracranial pressure pulse amplitude during changes in head elevation: a new parameter for determining optimum cerebral perfusion pressure? // Acta Neurochir. (Wien). 2010. Vol. 152. № 3. P. 443-450.

14. Manley G., Knudson M. M., Morabito D. et al. Hypotension, hypoxia, and head injury: Frequency, duration, and consequences // Arch. Surg. 2001. Vol. 136. № 10. P. 1118-1123.

15. Metheny N. A., Frantz R. A. Head-of-bed elevation in critically ill patients: a review // Crit. Care Nurse. 2013. Vol. 33. № 3. P. 53-66.

16. Ropper A. H., O’Rourke D., Kennedy S. K. Head position, intracranial pressure, and compliance // Neurolog. 1982. Vol. 32. P. 1288-1291.

17. Simmons B. J. Management of intracranial hemodynamics in the adult: a research analysis of head positioning and recommendations for clinical practice and future research // J. Neurosci. Nurs. 1997. Vol. 29. № 1. P. 44-49.

18. Sullivan J. Positioning of patients with severe traumatic brain injury: Research-based practice // J. Neurosc. Nurs. 2000. Vol. 32. № 4. P. 204-209.

19. Zhang Y., Rabinstein A. A. Lower head of the bed position does not change bloodflow velocity in subarachnoid hemorrhage // Neurocrit. Care. 2011. Vol. 14. № 1. P. 73-76.

Церебральное перфузионное давление. Факторы, влияющие на ЦПД

1. ЦПД – физиологический показатель, который характеризует уровень перфузии (кровоснабжения) головного мозга. Относится к одному из основны

ЦПД –
физиологический
показатель,
который
характеризует
уровень перфузии
(кровоснабжения)
головного мозга.
Относится к одному
из основных
показателей
нейромониторинга.

2. Формула расчета ЦПД

ЦПД = АД(ср) – ВЧД
(золотой стандарт)
ЦПД = АД(ср) – ЛД
АД(ср) = АД(диаст) +
АД(пульс)/3
АД(пульс) = АД(сист) –
АД(диаст)
ВЧД – вычисляется

3. ЦПД (норма) = 75 – 80 мм.рт.ст. При снижении ЦПД до 50 мм.рт.ст. возникают метаболические признаки ишемии и снижение электрической активности моз

При снижении ЦПД до 50
мм.рт.ст. возникают
метаболические признаки
ишемии и снижение
электрической
активности мозга.
ЦПД = 25 – 40 мм.рт.ст.
проявляется изолинией на
ЭЭГ.
ЦПД
необратимое повреждение
ГМ.
ЦПД
смерть мозга.
Уровни ВЧД:
• 0 – 15 мм.рт.ст. – норма
•15 – 20 мм.рт.ст. – слабое повышение
•20 – 40 мм.рт.ст – умеренное повышение
• > 40 мм.рт.ст. – сильное повышение
Среднее АД (норма) = 90 – 100 мм.рт.ст.

5. Факторы влияющие на ЦПД

ЦПД = АД (ср) – ВЧД
Среднее АД:
• гипотония
• кровопотеря
• гиповолемия
• вазодилататоры
• шок
ВЧД:
• Отек ГМ
• Опухоль ГМ
• Гематомы ГМ
• Кровоизлияния
• Гидроцефалия
• Переломы костей
черепа с вдавлением
обломков
• Варианты ИВЛ (РЕЕР)
• Эпилептический стат.
Зависимость ЦПД от уров
ВЧД
ЦПД

7. Ауторегуляция МК

Особенностью кровоснабжения ГМ является существование
феномена саморегуляции МК, под которым понимают
механизмы, обеспечивающие постоянство ЦПД при изменениях
АД или ВЧД, т.е. способность поддерживать свое
кровоснабжение в соответствии с метаболическими
потребностями независимо от колебаний системного АД.
При повышении среднего АД происходит вазоконстрикция.
При снижении среднего АД происходит вазодилатация.
Нарушения в регуляторных механизмах наступают при
изменении систолического давления ниже 80 или выше 180
мм.рт.ст., либо среднего артериального давления ниже 60 или
выше 160 мм.рт.ст.
Ишемия мозга
САД
Механизм ауторег
ЦПД
ВЧД
Вазодила
ВЧОК
Представленная модель
иллюстрирует, как снижение
САД может стимулировать
САД
Механизм ауторег
ЦПД
ВЧД
Вазоконстр
ВЧОК
Основываясь на механизме
ауторегуляции МК для предупреждения
дальнейшего снижения ЦПД необходимо
поддерживать САД на нормальном
САД
Механизм ауторегуляци
(нарушен)
ЦПД
ВЧД
Вазодилата
ВЧОК
Часто при тяжелой патологии (ТЧМТ)
механизмы ауторегуляции нарушены. В
этом случае повышение САД ведет к
пропорциональному повышению ВЧОК, т.к

11. Мониторинг ЦПД

ЦПД = АДср. – ВЧД
ЦПД = АДср. – ЛД
Оценка ВЧД
Прямая оценка ВЧД
Никакие методы не
могут заменить по
точности измерения
инвазивный метод
оценки ВЧД
внутрижелудочковое
(золотой стандарт)
• паренхиматозное
• эпидуральное
• субарахноидальное
Непрямая оценка
ВЧД
• больные с ЧМТ без
седации, ШКГ=13-15 –
ВЧД=20 мм.рт.ст
• ШКГ
30 мм.рт.ст.

Интенсивная терапия внутричерепной гипертензии при тяжелой черепно-мозговой травме: противоречия, осмотерапия.Раздел:Освежающая информация/Нервная система.Ассоциация анестезиологов Киева

В целом, принимая во внимание прогрессирующий характер вовлечения структурных и функциональных нарушений, нашей задачей является найти пути и средства для уменьшения (= реалистичная цель) или даже остановить (= идеальная ситуация) развитие этих отклонений безопасными для пациента средствами. То, что воспринимается слишком упрощенно (например, сопоставление результатов терапии ВЧГ с результатами терапии, направленной на коррекцию церебральной перфузии), на самом деле является гораздо более сложным аспектом. В действительности, на различных этапах терапии пациента могут использоваться различные терапевтические концепции.

 

ПРОТИВОРЕЧИЕ МЕЖДУ КОНЦЕПЦИЕЙ ТЕРАПИИ, НАПРАВЛЕННОЙ НА КОРРЕКЦИЮ ЦЕРЕБРАЛЬНОГО ПЕРФУЗИОННОГО ДАВЛЕНИЯ, И КОНЦЕПЦИЕЙ ТЕРАПИИ, НАПРАВЛЕННОЙ НА КОРРЕКЦИЮ ВНУТРИЧЕРЕПНОГО ДАВЛЕНИЯ

 

В соответствии со множеством публикаций, в которых использовались различные методы регистрации церебрального кровотока, посттравматическая ишемия головного мозга оказывает выраженное влияние на исход неврологических функций. Таким образом, поддержание церебрального кровотока является узловым элементом исключения повреждения дополнительного количества клеток с последующим возможным ухудшением основного поражения головного мозга. В этом контексте то, что перфузия у данного конкретного пациента адекватна, доказать сложно, поскольку существуют регионарные различия кровотока, он может колебаться во времени (Coles J.P. и соавт., 2004) от нарушения перфузии (Furuya Y. и соавт., 2003) в связи с тромбированием, вазоконстрикцией или компрессией сосудов до увеличения перфузии (гиперемия) (Coles J.P. и соавт., 2004), вызванной вазодилатацией или параличом сосудов. Если адекватность перфузии определяется как тот уровень, который обеспечивает метаболическую поддержку нейронов и глиальных клеток, то у пациента обязательно должны мониторироваться параметры метаболизма. Это позволит нам отвечать на изменения, развивающиеся на протяжении времени  в связи с прогрессированием или разрешением кровоизлияний и отека головного мозга, что также адекватно реагировать на изменения в ответ на манипуляции и терапевтические вмешательства. Таким образом, агрессивные терапевтические вмешательства, направленные на регуляцию церебрального кровотока, без адекватно контроля может привести к объемной перегрузке (гиперемия или нарушение взаимоотношения между кровотоком и метаболизмом) в условиях эндогенного или фармакологического подавления запросов метаболизма (Coles J.P. и соавт., 2004). Это в свою очередь может привести к росту ВЧД. Исходно Американская Ассоциация Нейрохирургов рекомендовала в качестве терапевтической точки использовать критерий церебрального перфузионного давления 70 мм рт.ст. (2000 г.). В 2003 г. этот критерий Американской Ассоциацией Нейрохирургов пересмотрен в соответствии с зарегистрированным увеличением частоты респираторного дистресс-синдрома взрослых (РДСВ) на фоне объемной терапии и терапии, направленной на коррекцию АД (Robertson C.S. и соавт., 1999). В соответствии с данными Juul N. и соавт., 2000, церебральное перфузионное давление > 60 мм рт.ст. не ведет к улучшению исходов заболевания при условии, что ВЧД может поддерживаться < 20 мм рт.ст. В тоя же время другие авторы по-прежнему считают необходимым поддерживать церебральное перфузионное давление > 70 мм рт.ст. (Clifton G.L. и соавт., 2002).

Американская Ассоциация Нейрохирургов постоянно констатирует, что у нас до сих пор «недостаточного количества данных для поддержки стандартов терапии» и предлагает «необходимо поддерживать церебральное перфузионное давление как на нижнем уровне 60 мм рт.ст. При отсутствии церебральной ишемии агрессивные мероприятия, направленные на поддержание церебрального перфузионного давления более 70 мм рт.ст. с использованием инфузионных растворов и вазопрессоров, следует избегать из-за риска респираторного дистресс-синдрома взрослых». Ключевым аспектом терапии под контролем церебрального перфузионного давления является необходимость в обширном мониторинге. Для этого необходимо одновременное использование различных подходов, включая локальную и глобальную оценку метаболизма и перфузии.

В противоположность исходному представлению о статической взаимосвязи ВЧД – церебральное перфузионное давление современные данные свидетельствуют, что пространственная и временная гетерогенность нарушения перфузии и метаболизма, несоответствия между метаболизмом и кровотоком отражает более глубинные взаимодействия, которые, вероятно, различны при разных поражениях головного мозга и могут изменяться на протяжении короткого интервала времени даже у одного и того же пациента. Следовательно, оптимальные реперные точки для ВЧД и церебрального перфузионного давления далеко не во всех случаях следует рассматривать как изолированные показатели, а нуждаться в более гибком врачебном анализе для коррекции терапевтических вмешательства на основе мониторинга церебрального метаболизма, допуская возможность терапии пациента и на фоне более высоких уровней ВЧД (>20 мм рт.ст.) при условии поддержания адекватной перфузии (Vespa P, 2003; Nordstrom C.H., 2003). Основываясь на расчетных динамических порогах для церебрального перфузионного давления и ВЧД, Chambers I.R. и соавт., 2001, смогли показать, что минимальный уровень церебрального перфузионного давления и максимальный уровень ВЧД различаются в зависимости от тяжести/протяженности причинных поражений. Интересно то, что минимально необходимые значения церебрального перфузионного давления были максимальными (94 мм рт.ст.) у пациентов с неудаленными зонами поражения, возможно, в связи с сопутствующей компрессией сосудов микроциркуляции, что требовало увеличения градиента давления. Рост церебрального перфузионного давления примерно от 70 до 90 мм рт.ст., вероятно, необходим для уменьшения ишемии головного мозга, улучшения взаимоотношения между кровотоком и метаболизмом, уменьшения потребления кислорода и увеличения ptiO2 (Coles J.P. и соавт., 2004; Johnston A.J. и соавт., 2005).

Современное состояние вопроса: Несмотря на приводимые данные о четком дихотомическом взаимоотношении между терапией, направленной на коррекцию церебрального перфузионного давления и коррекцию ВЧД, динамический патологический процесс может нуждаться в более гибком подходе, позволяя комбинировать стратегию терапии, направленную как на коррекцию церебрального перфузионного давления, так и ВЧД. 

 

ГИПЕРВЕНТИЛЯЦИЯ

 

Исходная красивая концепция контроля ВЧД просто увеличением частоты дыхания или ДО при ИВЛ (терапевтическая гипервентиляция) в настоящее время является предметом для дискуссий, поскольку гипокапния может вызывать побочные эффекты и на самом деле способствовать ухудшению результатов терапии. В подтверждение этому опубликованы данные, в соответствии с которыми вазоконстрикция вызывает или усугубляет ишемию головного мозга, что проявляется уменьшением мозгового кровотока (Coles J.P. и соавт., 2002; Marlon D.W. и соавт., 2002), снижением ptiO2 и SjvO2 (Imbertl R. и соавт., 2002), увеличением концентрации внеклеточного глутамата и лактата (Marlon D.W. и соавт., 2002). В соответствии с данными Carmona Suazo J.A. и соавт., 2002, ежесуточная кратковременная гипервентиляция длительностью 15 мин  на протяжении первых 5 сут по данным коэффициента реактивного ответа ptiO2/PaCO2 приводит к увеличению риска ухудшения обеспечения головного мозга кислородом. В соответствии с данными Coles J.P. и соавт., 2002, пороговый уровень для РаСО2 колеблется в пределах 34 – 38 мм рт.ст.; это значит, что малейшие изменения РаСО2 на фоне нормовентиляции в режиме нормокапнии могут вызывать неблагоприятные нарушения церебрального кровотока (Oertel M. и соавт., 2002). Но другие группы исследователей данные о каких-либо побочных эффектах гипервентиляции не приводят и констатируют устойчивое уменьшение ВЧД (Oertel M. и соавт., 2002). В соответствии с результатами ряда исследований кратковременные эпизоды гипервентиляции, снижающие посттравматический церебральный кровоток, не сопровождаются недостатком энергообеспечения даже в зонах, где перфузия достигает значений ишемии. На основании этого Diringer M.N. и соавт., 2002, пришли к заключению, что подавление метаболизма предотвращает возможные последствия связанной с гипервентиляцией нарушения перфузии головного мозга (Diringer M.N. и соавт., 2002).

В соответствии с накопленным за последние 20 лет обширным опытом в опубликованном заключении Американской Ассоциации Нейрохирургов приводится, что длительную гипервентиляцию точно не следует проводить на протяжении первых 5-ти сут ЧМТ. В частности, гипервентиляцию точно следует избегать в течение первых 24 ч, поскольку этот интервал времени характеризуется нарушением церебральной перфузии, нарушением метаболического и энергетического гомеостаза. Гипервентиляция еще в большей степени уменьшает уже нарушенную перфузию головного мозга, ограничивая обеспечения поврежденной ткани продуктами питания и кислородом, может вызывать расширение зоны поражения за счет нарушения церебральной вазореактивности и ауторегуляции. Это может быть особенно значимым для пациентов с поражением большой степени, т.к., например, при субдуральной гематоме и множественных ушибах, при которых снижается ответная реакция сосудов на СО2 (Schroder M.L. и соавт., 1995; Salvant J.B. Jr. и соавт., 1993). Кроме этого, гипокапния может также нарушать функцию сердечно-сосудистой системы, легких (Laffey J.G., Kavanagh B.P., 2002).

Современное состояние вопроса: В соответствии с выводом Кохрэйновского обзора (Schlerhout G., Roberts I., 2000) для оценки эффективности гипервентиляции необходимы рандомизированные контролируемые исследования. Гипервентиляция может рассматриваться лишь как опциональный метод терапии при условии доступности тщательного анализа у конкретного пациента состояния перфузии и метаболизма. В таких случаях обязательно необходим специальный прикроватный мониторинг, поскольку даже небольшие изменения РаСО2 в пределах нормальных значений уже могут вызывать побочные эффекты.

 

ОСМОТЕРАПИЯ: МАННИТОЛ И МАЛО-ОБЪЕМНАЯ РЕСУСЦИТАЦИЯ

 

Перемещение электролитов и изменения осмотического градиента по отношению к ГЭБ оказывает влияния на отек и набухание головного мозга. Исходя из этого следует, что возможным терапевтическим подходом терапии отека и набухания головного мозга является воздействие на осмотический градиент. Наиболее исследованы в этом отношении маннитол и гипертонический натрия хлорид с или без декстрана. В то же время, несмотря на то, что опыт применения маннитола обширен, доказательства его эффективности отсутствуют. К такому выводу пришли авторы Кохрэйновского обзора (Roberts I. и соавт., 2003). Маннитол с его выраженным осмотическим потенциалом увеличивает объем плазмы, за счет этого уменьшая гематокрит и вязкость крови, увеличивает церебральный кровоток и доставку кислорода в течение нескольких минут после его введения. Эти эффекты выражены у пациентов с церебральным перфузионным давлением < 70 мм рт.ст. и сниженной осмолярностью крови (Rosner M.J., Coley I., 1987). В соответствии с результатами терапии пациентов с выраженной степенью поражения с показателем по шкале ком Глазго 3 балла и двухсторонним нарушением реакции зрачка на свет для купирования клинических проявлений прогрессирования смерти головного мозга и улучшения результатов неврологических исходов при последующих наблюдениях применение больших доз маннитола (1,4 г/кг) на самых ранних этапах оказания помощи в отделении неотложной помощи эффективнее, чем применение малых доз маннитола (0,7 г/кг) (Cruz J. и соавт., 2004). Длительное использование препарата следует избегать, поскольку маннитол может повреждать гематоэнцефалический барьер, накапливаться во внеклеточном пространстве, что, в свою очередь, может увеличивать осмолярность головного мозга, за счет этого усугубляя рост ВЧД и отек головного мозга.

Альтернативой маннитолу являются гипертонические растворы, которые используют при мало-объемной ресусцитации. При этом 7,2 – 7,5% раствор натрия хлорида в коллоидном соединении вводится внутривенно в течение 20 мин в малых дозах (чаще всего 4 мл/кг массы тела, примерно 250 мл). В соответствии с данными Krelmeler U., Messmer K., 2002, кроме исходного возможного значения для терапии больных с травмой и гипотензивным шоком, такой подход может также обеспечить позитивный эффект в периоперативной интенсивной терапии пациентов с повышенным ВЧД. Высокая осмолярность и тот факт, что гипертонический натрия хлорид не проникает через гематоэнцефалический барьер, позволяет расценивать его как эффективный препарат для осмотерапии. Считается, что уменьшение ВЧД является результатом уменьшения содержания жидкости в неповрежденных областях головного мозга и мозжечке без существенно влияния на глобальный мозговой кровоток (Munar F. и соавт., 2000). Транзиторное уменьшение ВЧД может быть пролонгировано длительным внутривенным введением. Но в таком случае необходим тщательный контроль для исключения побочных эффектов, например, нарушение электролитного баланса, сердечная недостаточность, геморрагический диатез, флебит, миелиноз, рикошетная внутричерепная гипертензия при неконтролируемой инфузии.

В соответствии с недавно представленными данными применение гипертонического раствора натрия хлорида приводит к более благоприятным эффектам в сравнении с маннитолом, что проявляется уменьшением эпизодов внутричерепной гипертензии с уменьшением частоты рефрактерной к терапии внутричерепной гипертензии (Vlalet R. и соавт., 2003). В соответствии с данными Horn P. и соавт., 1999, применение раствора гиапертонического натрия хлорида может быть эффективным подходом для уменьшения ВЧД в тех случаях, когда ВЧГ оказывается резистентной к стандартным терапевтическим мероприятиям (маннитол и барбитураты). При использовании на догоспитальном этапе гипертонический натрия хлорид не приводил к улучшению показателей осложнений и летального исхода, что выявлено в двойном слепом рандомизированном контролируемом исследовании, включающего 229 пациентов с ЧМТ в коме и гипотензией (Cooper D.J. и соавт., 2004).

Современное состояние вопроса: В соответствии с выводами двух Кохрэйновских исследований необходимы детальные проспективные рандомизированные слепые клинические исследования для определения, действительно ли данные, полученные в ходе предшествующих анализов, выявит клиническое значение гипертонического натрия хлорида (Bunn F. и соавт., 2004), показан ли маннитол для терапии внутричерепной гипертензии пациентам с подлежащей оперативному лечению внутричерепной гематомой (Roberts I. и соавт., 2003). Применение препарата нуждается в мониторинге его эффективности на всех этапах терапии пациента.

 

Проф. Беляев А.В.

Расчет церебрального перфузионного давления | Центр медсестер

Давление церебральной перфузии (ЦПД) — это давление, необходимое для поддержания кровотока в головном мозге. CPP регулируется двумя сбалансированными противодействующими силами:

  • Среднее артериальное давление (САД) является движущей силой, которая толкает кровь в мозг.
  • Внутричерепное давление (ВЧД) — это сила, удерживающая кровь.

Показания

Мониторинг ЦПД полезен при ведении пациентов с черепно-мозговой травмой, субарахноидальным кровоизлиянием низкой степени тяжести, инсультом, внутримозговой гематомой, менингитом, острой печеночной недостаточностью и гидроцефалией.

Формула

CPP = MAP — ICP
Пример
  1. Вот информация о пациенте, которая у вас есть:
АД: 130/73 ВЧД: 14 мм рт. Ст.
  1. Используйте формулу: CPP = MAP — 14
  2. Рассчитайте MAP по формуле MAP = [SBP + 2 (DBP)] ÷ 3
MAP = [130 + 2 (73)] ÷ 3

MAP = (130 + 146) ÷ 3

MAP = 276 ÷ 3

MAP = 92 мм рт.

  1. Подставьте ICP и MAP в формулу CPP.
CPP = 92 — 14
CPP = 78 мм рт.

Интерпретация

  • Руководства фонда Brain Trauma Foundation поддерживают целевое значение CPP 50-70 мм рт.ст. у пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой (Carney et al, 2019).
  • Поддержание CPP в пределах целевого диапазона может предотвратить вторичное повреждение в результате гипоперфузии (например, ишемии) или гиперперфузии (например, усиление отека).
  • Методы мониторинга мозга, такие как транскраниальная допплерография (TCD) / дуплексная сонография, различия между артериальным и артерио-яремным венозным кислородом (AVDO2) и измерения местного тканевого кислорода, предоставляют дополнительную и конкретную информацию, которая может помочь определить оптимальные целевые значения CPP и ICP для отдельные пациенты.

Принципы управления

  • Для достижения адекватного ЦПД клиницисты должны сбалансировать лечение основной причины повышенного ВЧД и надлежащую поддержку артериального давления пациента.
  • Даже если ЦПД находится в пределах допустимого диапазона, следует незамедлительно лечить повышение ВЧД выше 20-25 мм рт.ст. и / или гипотонию (Smith and Amin-Hanjani, 2019).
Артикул:
Киркман, М.А., Смит, М. (2014, январь).Мониторинг внутричерепного давления, оценка церебрального перфузионного давления и терапия под контролем ВЧД / ЦПД: стандарт лечения или дополнительная помощь после травмы головного мозга? Британский журнал анестезии, 112 (1) : 35–46.

Смит, Э. Р., и Амин-Ханджани, С. (2019). Оценка и лечение повышенного внутричерепного давления у взрослых. Своевременно. Источник: https://www.uptodate.com/contents/evaluation-and-management-of-elevated-intracranial-pressure-in-adults

Carney, N., Totten, A.M., O’Reilly, C. et al. (2016, сентябрь). Руководство по ведению тяжелой черепно-мозговой травмы, 4 th Edition. Фонд Брайана Травмы. Получено с: https://www.braintrauma.org/uploads/03/12/Guidelines_for_Management_of_Severe_TBI_4th_Edition.pdf

Теги:

Церебральное перфузионное давление | BJA: Британский журнал анестезии

Мониторинг и регулирование церебрального перфузионного давления (ЦПД) является ключевым компонентом лечения черепно-мозговой травмы (ЧМТ).Его легко измерить, можно непрерывно контролировать, а поддержание CPP, достаточного для поддержания адекватного мозгового кровотока (CBF), является частью руководящих принципов управления Brain Trauma Foundation (BTF). 1

Хотя CPP был предметом значительных исследований как фактор, влияющий на исход после TBI, в рандомизированных контролируемых исследованиях мало доказательств, подтверждающих конкретную цель CPP. 2 Традиционные подходы нацелены на более высокие значения CPP после доказательства того, что CPP> 70 мм рт. Ст. Связано с улучшенным исходом. 3 Аргумент в пользу этого подхода основан на принципе, что ауторегуляция может сохраняться, но смещаться вправо после TBI, и, следовательно, более высокое CPP требуется для поддержания адекватного CBF. Повышение ЦПД также снижает ВЧД, обращая вспять или избегая каскада вазодилататоров, который сопровождает ЦПД на нижнем пределе ауторегуляции. 3 Несмотря на эти теоретические преимущества, многие исследования продемонстрировали, что более высокое CPP не обязательно связано с более благоприятным исходом, 2,4 и что вмешательства для увеличения MAP и CPP, такие как введение больших объемов жидкости и инотропов / вазопрессоры не лишены риска. 5,6 Текущие согласованные руководящие принципы BFT рекомендуют поддерживать CPP в диапазоне от 50 до 70 мм рт. Ст. С подтверждением неблагоприятных исходов, если оно ниже или выше. 1 Все чаще признается, что значения CPP после TBI лучше всего корректировать индивидуально, а не доводить до единого общего порога, 7 с целевыми значениями, определенными мультимодальным мониторингом мозга, включая измерение ауторегуляторного статуса, напряжения кислорода в тканях мозга и церебрального метаболизма. 8 Показатели церебрального ауторегуляторного резерва, включая реактивность цереброваскулярного давления, могут быть использованы для определения «оптимального» CPP, когда ауторегуляторная способность максимальна. 9

Какой бы подход к управлению CPP не был предпочтительным, предварительным условием является точное измерение CPP. Само собой разумеется, что физиологический мониторинг тяжелобольных должен осуществляться точно и последовательно, но измерению САД в контексте расчета CPP уделялось мало внимания.Хотя международные руководящие принципы рекомендуют целевые значения для CPP, измерение артериального давления, которое напрямую влияет на вычисленные значения CPP, не описано. 1,10

Движущим давлением кровотока в большинстве органов является разница между артериальным и венозным давлением. ЦПД — это давление, заставляющее кровь проходить через цереброваскулярное русло, и, следовательно, разницу между давлением притока (церебральная артериальная артерия) и давлением оттока. Поскольку мозг заключен в жесткую оболочку, а церебральная венозная система сжимаема, а при сжатии действует как резистор Старлинга, его выходное давление оказывается в зависимости от того, какое из внутричерепных или церебральных венозных давлений выше. 11 Давление оттока в венозном русле головного мозга (т. Е. В корковых или мостовидных венах) трудно измерить, но оно приближается к ВЧД. По этим причинам CPP определяется в клинической практике как разница между MAP и средним ICP. 2

В общей интенсивной терапии САД чаще всего измеряется на уровне правого предсердия (ПП) с использованием средней подмышечной линии на уровне 4-го межреберья в качестве нулевой точки отсчета для артериального датчика.Это обеспечивает наиболее достоверное определение артериального давления и эквивалентно давлению, измеренному стандартными методами сфигмоманометра. 12 Однако определение CPP, впервые описанное Нильсом Лассеном в 1959 году, основано на «артериальном кровяном давлении, измеренном на уровне головы» (т. Е. Уровне среднего мозга, использующем козелок уха в качестве внешнего ориентира). ). 13 Это очень важно, так как большинство пациентов с ЧМТ лечатся с подъемом головы, и уровень датчика артериального давления будет влиять на измеренное САД и, следовательно, на CPP. 12 В положении лежа на спине, когда голова покоится в нейтральном положении, козелок имеет примерно такое же возвышение, что и RA, и при расчете CPP у пациента, лежащего на спине, разумно предположить, что MAP на уровне сердца и мозг идентичен. Однако, когда голова приподнята над сердцем, гидростатические эффекты означают, что церебральное артериальное кровяное давление будет снижено на величину, зависящую от угла подъема и расстояния между опорными точками прямого восхождения и головного мозга.Для точного расчета CPP в таких обстоятельствах точки измерения для MAP и ICP должны быть одинаковыми (т. Е. На уровне мозга). 7

Последствия использования RA, а не мозга для уровня калибровки MAP во время измерения CPP существенны. У пациента с подъемом головы на 30 градусов и расстоянием между сердцем и головой 30 см разница в измеренных уровнях САД и ЦПД составит до 11 мм рт. Ст. В зависимости от того, где откалиброван датчик артериального давления. 14 Расхождения между измерениями CPP, полученными с использованием различных уровней измерения артериального давления, усугубляются при изменении угла поднятия головы и у высоких пациентов. Например, у пациентов, у которых изголовье кровати приподнято на 50 градусов, измерение АД на уровне сердца приводит к расчетному ЦПД, которое на 18 мм рт. Ст. Выше, чем при измерении артериального давления на козелке ухо. 15,16 В результате показание CPP 60 мм рт. Ст., Полученное при измерении АД на уровне сердца, может фактически представлять «истинное» CPP <45 мм рт.Это ниже минимума, рекомендованного BTF, и потенциально может привести к значительному риску гипоперфузии и церебральной ишемии, несмотря на то, что отображаемое значение CPP является «нормальным». 7

С первых дней нейроанестезии артериальное давление обычно измеряли на уровне мозга во время процедур, выполняемых в положении сидя, и «обнуляли» при смене положения. 17 Тогда несколько удивительно, что эта практика не перешла в отделение нейроинтенсивной терапии, где клиническая практика в отношении измерения артериального давления во время расчета CPP варьируется в столь широких пределах. 14,18,19 Почти 20 лет назад Нейтс и его коллеги 19 подчеркнули, что, хотя пациенты с ЧМТ обычно лечились под углом 30 °, более чем в 95% опрошенных отделений интенсивной терапии Австралии и Новой Зеландии. датчик артериального давления откалиброван на уровне козелка всего на 10%. Обзор европейской клинической практики показал, что 62% ответивших центров калибровали датчик артериального давления на уровне сердца у пациентов с ЧМТ, а 36% — на уровне головы. 14 В одном отделении была другая процедура в зависимости от измеренного ВЧД; Первоначальная калибровка выполнялась на уровне сердца, но была изменена на калибровку на уровне головы, если ВЧД поднималось выше 20 мм рт. Недавнее исследование клинической практики членов Neurocritical Care Society (241 ответ, 14,3% ответивших) показало, что среди всех респондентов 59% (142 из 241) измеряли CPP по отношению к RA и 41% (99 из 241) со ссылкой на козелок. 18 Однако САД был измерен на уровне РА в 74% и на уровне козелка у 16% из 34 отделений нейроинтенсивной терапии, аккредитованных Объединенным советом неврологических специальностей в США. 18 Некоторые респонденты из одного и того же учреждения дали противоречивые ответы, и авторы предположили, что это вызывает озабоченность относительно того, понимают ли врачи, принимающие решения на основе CPP, как измеряется CPP у их пациентов, а также осознают ли последствия неправильного выполнения этого .

Отражая различия в клинической практике, текущие рекомендации по ведению ХТБ после ЧМТ также опираются на данные исследований, в которых использовались различные контрольные точки для измерения артериального давления.В недавнем описательном обзоре не удалось определить, как измерялось САД при расчете CPP в 50% из 32 широко цитируемых исследований ведения под контролем CPP. 18 В 16 исследованиях, в которых можно было установить метод измерения артериального давления, САД относилось к РА в 62%, что повышает вероятность недооценки истинного ЦПД в этих исследованиях. Следует отметить, что АД измерялось на уровне РА в двух исследованиях, которые описывают худшие результаты, когда АД ниже 60 мм рт. 20,21 Поскольку подъем головы на 30–50 ° является обычным явлением после ЧМТ, неизмеренные, но, возможно, клинически значимые различия в CPP (до 18 мм рт. Ст.), Связанные с методом измерения MAP, могут частично объяснить неудачу рандомизированных контролируемых исследований чтобы продемонстрировать пользу от терапии под контролем CPP. 22 Следовательно, существует острая необходимость в стандартизации методов измерения CPP.

Общество нейроанестезии Великобритании и Ирландии (NASGBI) и Общество британских неврологических хирургов (SBNS) недавно опубликовали совместное заявление относительно расчета CPP при лечении ЧМТ. Они рекомендуют, чтобы MAP, используемое для расчета CPP, было средним церебральным артериальным давлением, которое, по оценкам, существует на уровне средней черепной ямки, которое может быть приблизительно определено путем « позиционирования (обнуления) артериального датчика на уровне козелка уха ». ‘. 23 Также рекомендуется переставить артериальный датчик, чтобы он оставался на уровне козелка после изменения высоты головы. Позиционирование (обнуление) артериальных датчиков на уровне сердца во время лечения ЧМТ на основе CPP не рекомендуется, и центрам, желающим продолжить эту практику, настоятельно рекомендуется включать в свои протоколы управления четкое руководство о том, как этот подход может повлиять на измеренное CPP и связанные с этим риски его недооценка.

Заявление о позиции NASGBI и SBNS следует приветствовать как первую попытку профессиональных организаций стандартизировать измерение CPP.Подразделения нейробиологии Великобритании должны незамедлительно внедрить его рекомендации. Также есть надежда, что его публикация приведет к разработке и принятию международной стандартизации методов измерения CPP не только в клинической практике, но и в клинических испытаниях.

» data-legacy-id=»aev230_s3″> Финансирование

М.С. частично финансируется Центром биомедицинских исследований Национального института медицинских исследований UCLH.

Лечение церебрального перфузионного давления после черепно-мозговой травмы | Анестезиология

В 1996 году Фонд Brain Trauma Foundation спонсировал разработку руководящих принципов лечения тяжелой черепно-мозговой травмы (TBI). Метод, использованный для разработки руководящих принципов, был основан на доказательствах, и, вероятно, наиболее значительным вкладом руководящих принципов было выделение значительного недостатка доказательств класса I, доступных для многих текущих практик управления.Недавно были опубликованы поправки к руководящим принципам, и в них мало что изменилось. 1 Из всех аспектов ведения, которые были рассмотрены для руководств, авторы смогли предоставить только три стандарта, основанные на доказательствах класса I (рандомизированные клинические испытания), и только восемь руководств, основанных на доказательствах класса II (таблица 1). Кроме того, рандомизированные клинические испытания, которые поддержали три руководящих стандарта, показали неэффективность некоторых давних методов лечения (профилактическая гипервентиляция, прием стероидов, профилактические противосудорожные препараты), а не продемонстрировали, что какие-либо методы являются полезными.

Таблица 1. Рекомендации из Руководства по ведению тяжелой черепно-мозговой травмы (ЧМТ; из ссылки 1)

ВЧД = внутричерепное давление; Paco 2 = артериальное парциальное давление углекислого газа; Spo 2 = сатурация артериальной крови кислородом; Pao 2 = артериальное парциальное давление кислорода; КТ = компьютерная томография.

Одной из наиболее спорных областей интенсивной терапии ЧМТ, которая была выделена в обзоре, представленном в руководстве, является управление церебральным перфузионным давлением (ЦПД).CPP — это разница между средним артериальным давлением (MAP) и внутричерепным давлением (ICP). Когда ауторегуляция давления нарушена и когда CPP ниже нижнего предела ауторегуляции давления, церебральный кровоток (CBF) зависит от CPP. Важно подчеркнуть, что спорный вопрос не в гипотензии, поскольку неопровержимые доказательства многочисленных клинических исследований показывают, что гипотензия имеет неблагоприятные последствия для пациента с ЧМТ. Скорее, ключевые спорные вопросы заключаются в том, каков минимальный уровень CPP, который является адекватным для пациента с травмой головного мозга, и имеет ли повышение CPP сверх уровня, обеспечивающего адекватную перфузию головного мозга, дополнительный положительный терапевтический эффект или имеет пагубный эффект. эффект.

Традиционный подход к лечению пациента с травмой головного мозга заключался в том, чтобы акцентировать внимание на раннем хирургическом лечении внутричерепных массовых поражений и тщательном уходе за пациентом, чтобы избежать причин вторичного повреждения мозга и минимизировать внутричерепную гипертензию. Эта общая интенсивная терапия включает интубацию трахеи для защиты дыхательных путей, вентиляционную поддержку для предотвращения гипоксии и гиперкарбии, седативный эффект и анальгезию, профилактику лихорадки, поддерживающие жидкости для обеспечения нормального внутрисосудистого объема и электролитов, нутритивную поддержку и профилактику стрессовой язвы и тромбоэмболии.Цель этого общего ухода — обеспечить оптимальную среду для восстановления мозга и свести к минимуму любые факторы, такие как гипоксия, гиперкарбия, гипонатриемия или лихорадка, которые могут усугубить внутричерепную гипертензию. Наблюдается мониторинг ВЧД, а повышение ВЧД лечится с использованием ступенчатого подхода, при необходимости добавляя или вычитая терапию в зависимости от реакции ВЧД (рис. 1A). Обычно методы лечения добавляются в порядке, отражающем риск осложнений, связанных с их применением.Типичный протокол может начинаться с дренирования спинномозговой жидкости (CSF) и нервно-мышечных блокаторов. Если требуется дополнительная обработка, добавляются осмотические агенты. Барбитуратная кома предназначена для лечения внутричерепной гипертензии, резистентной к этим другим методам лечения, у гемодинамически стабильного пациента, которого потенциально можно вылечить. Цель всех этих усилий — контролировать ВЧД.

Рис.1.( A ) Традиционное лечение черепно-мозговой травмы включает поэтапное добавление процедур, необходимых для контроля внутричерепного давления (ВЧД). CSF = спинномозговая жидкость. ( B ) Стратегия управления церебральным перфузионным давлением (ЦПД) основана на вазодилататорном каскаде (из Rosner et al. 2). Повышение артериального давления нарушает вазодилататорный стимул для внутричерепной гипертензии. САД = систолическое артериальное давление; CBF = мозговой кровоток; CBV = объем церебральной крови.( C ) Стратегия Лунда основана на знании сил, управляющих транскапиллярной фильтрацией жидкости. Снижение гидростатического давления в капиллярах снижает образование отеков и, следовательно, снижает ВЧД. J v = транскапиллярная фильтрация жидкости; K f = коэффициент фильтрации; (P c — P и ) = разница гидростатического давления между плазмой и межклеточной жидкостью; (π p i ) = разница онкотического давления между плазмой и межклеточной жидкостью; ς = коэффициент отражения растворенного вещества.

Рис. 1. ( A ) Традиционное лечение черепно-мозговой травмы включает поэтапное добавление процедур, необходимых для контроля внутричерепного давления (ВЧД). CSF = спинномозговая жидкость. ( B ) Стратегия управления церебральным перфузионным давлением (ЦПД) основана на вазодилататорном каскаде (из Rosner et al. 2). Повышение артериального давления нарушает вазодилататорный стимул для внутричерепной гипертензии. САД = систолическое артериальное давление; CBF = мозговой кровоток; CBV = объем церебральной крови.( C ) Стратегия Лунда основана на знании сил, управляющих транскапиллярной фильтрацией жидкости. Снижение гидростатического давления в капиллярах снижает образование отеков и, следовательно, снижает ВЧД. J v = транскапиллярная фильтрация жидкости; K f = коэффициент фильтрации; (P c — P и ) = разница гидростатического давления между плазмой и межклеточной жидкостью; (π p i ) = разница онкотического давления между плазмой и межклеточной жидкостью; ς = коэффициент отражения растворенного вещества.

Однако в последнее время несколько групп выступают за различные общие стратегии лечения ЧМТ. Эти подходы подчеркивают различные аспекты патофизиологии ЧМТ и основаны на благоприятном клиническом опыте лиц, отстаивающих протокол лечения. Ни один из этих недавно предложенных подходов не продемонстрировал улучшения результатов после ЧМТ по сравнению с традиционным подходом к ведению ВЧД.

Одна новая стратегия, называемая CPP-менеджментом, была предложена Rosner et al. 2 Этот подход основан на физиологической концепции, называемой вазодилататорным каскадом, схематически изображенной на рисунке 1B. Согласно этой гипотезе, снижение ЦПД — либо снижение артериального давления, либо повышение ВЧД, либо и то, и другое — стимулирует расширение церебральных сосудов в попытке поддержать CBF. Это нормальная реакция ауторегуляции давления на снижение CPP.Поскольку увеличение объема церебральной крови, сопровождающее вазодилатацию, дополнительно снижает CPP за счет увеличения ICP, это устанавливает цикл, который приводит к постоянному снижению CPP. Было замечено, что повышение артериального давления в этом случае нарушает цикл и снижает ВЧД. Подробное описание этого подхода дано в недавнем отчете о серии клинических исследований. 2 В этой серии из 158 пациентов, поступивших с оценкой по шкале комы Глазго менее 7, смертность составила только 29%, а 59% достигли хорошего выздоровления или умеренной инвалидности через 6 месяцев после травмы.Этот подход был широко адаптирован, и считалось, что в этой практике есть достаточная ценность, поскольку он был включен в Руководство по травмам головы 1996 года и продолжал рекомендоваться в Руководстве по травмам головы 2000 года в качестве варианта лечения (подтверждено доказательствами класса III. и мнение экспертов). 1,3

Другой недавний подход, называемый терапией Лунда, подчеркивает снижение микроваскулярного давления, чтобы минимизировать образование отека в головном мозге (рис.1С). Цели этого подхода состоят в том, чтобы сохранить нормальное осмотическое давление коллоидов (инфузия альбумина и эритроцитов), снизить гидростатическое давление капилляров за счет снижения системного артериального давления (метопролол и клонидин) и уменьшить объем церебральной крови путем сужения сосудов прекапиллярного сопротивления (низкое -доза тиопентала и дигидроэрготамина). Избегают лечения, которое способствовало бы усилению транскапиллярной фильтрации жидкости, включая дренаж спинномозговой жидкости, высокие дозы (для подавления взрыва) барбитуратов, осмотические диуретики и высокий CPP.Декомпрессивная трепанация черепа, которая также может увеличить образование отека, применяется в крайнем случае. Подробное описание этого подхода дается в двух недавних публикациях, включая отчет о серии клинических испытаний, в которой смертность составила 8% и в которой 80% пациентов выздоровели с помощью шкалы результатов Глазго хорошего выздоровления или умеренной нетрудоспособности через 6 месяцев после травмы. введение этих мер. 4,5

Последний подход заключался в попытке сопоставить лечение с лежащей в основе патофизиологией.При таком подходе подчеркивается, что черепно-мозговая травма неоднородна, и каждый отдельный пациент имеет преобладающую патофизиологическую картину. Кроме того, он признает, что патофизиология черепно-мозговой травмы со временем развивается, и лечение, подходящее в первые несколько часов после травмы, не обязательно может быть оптимальным через 2 или 3 дня после травмы. Miller et al. 6 предположил, что лечение внутричерепной гипертензии было более успешным, если лечение было направлено на первопричину, i.е. , снотворно-седативные средства при сосудистых причинах внутричерепной гипертензии и осмотические средства при отеках, вызывающих внутричерепную гипертензию. Что касается лечения ЦПД, этот подход резервирует лечение повышения ЦПД для пациента, который демонстрирует потребность в этом более высоком ЦПД для адекватной перфузии мозга. Этот подход наиболее точно соответствует общим принципам интенсивной терапии, которые делают упор на оптимизацию физиологического статуса каждого отдельного пациента.

Сводка сходств и различий в деталях управления этими различными подходами приведена в таблице 2.Все подходы имеют определенную физиологическую основу для использования. Однако, за исключением стратегии индивидуализации лечения, каждый подход фокусируется только на одном или двух аспектах сложной проблемы. Окончательный результат для пациента через 6 месяцев после тяжелой черепно-мозговой травмы суммирует возраст и основные генетические и физиологические особенности человека, тяжесть первичной травмы и события, которые происходят во время догоспитальной помощи, реанимации отделения неотложной помощи, хирургического вмешательства. лечение травмы, ранняя госпитализация в отделении интенсивной терапии, позднее госпитализация в палатах и ​​реабилитация.Хотя неотложная помощь после ЧМТ обычно доступна независимо от финансовых ресурсов, обширная реабилитация часто зависит от вопросов страхования, поэтому социально-экономические факторы также могут играть роль в конечном результате. Ни одно исследование не показало превосходства какого-либо из подходов в отношении общего исхода у пациента с ЧМТ.

Таблица 2. Различия в подходах к лечению пациента с травмой головы

CPP = давление церебральной перфузии; ВЧД = внутричерепное давление; САД = систолическое артериальное давление; CSF = спинномозговая жидкость; АД = артериальное давление; CBF = мозговой кровоток.

Определение того, какая характеристика определяет адекватный CPP, зависит от подхода к управлению. Сторонники терапии Лунда считают оптимальным минимальное значение CPP, которое не приводит к церебральной ишемии. Эта группа утверждает, что высокое CPP только увеличивает отек в поврежденном мозге. Сторонники подхода Rosner CPP, напротив, утверждают, что CPP следует поддерживать выше нижнего предела авторегуляции.Выше этого порога изменения ЦПД не изменяют церебральную перфузию, потому что мозг способен адекватно компенсировать изменения давления. Иногда утверждают, что мозг «знает», какой CBF подходит, пока CPP находится в пределах ауторегуляторного диапазона. Однако в этом подходе есть два недостатка. Во-первых, ауторегуляция давления не является основным регуляторным механизмом, который обычно связывает CBF с метаболическими потребностями. 7 Из этого логически не следует, что поддержание CPP в диапазоне ауторегуляции обязательно обеспечит адекватную перфузию мозга.Во-вторых, подход Rosner CPP предполагает, что саморегуляция давления не нарушена, но нижний предел саморегуляции просто смещен в сторону более высокого CPP. Более поздние исследования с использованием динамического тестирования ауторегуляции давления показали, что ауторегуляция давления не является универсальным явлением, а скорее может проявляться с различной степенью нарушения. 8

В попытке определить минимальный порог CPP после TBI, в ряде клинических исследований изучалась связь между CPP и CBF или между CPP и показателем церебральной оксигенации, либо сатурации яремной вены кислородом (Sjvo 2 ), либо, совсем недавно ткань мозга Po 2 .В проспективном исследовании с участием 21 пациента с тяжелой ЧМТ увеличение CPP с 32 ± 2 до 67 ± 4 мм рт. Ст. Улучшило парциальное давление кислорода в тканях головного мозга (Po 2 ) на 62%. 9 Повышение CPP выше 68 мм рт. Ст. Не привело к дополнительному улучшению состояния мозговой ткани Po 2 . Ниже 60 мм рт. Ст. Bruzzone et al. 10 обнаружили значительную связь между CPP и тканью мозга Po 2 . Другой исследователь не обнаружил связи между Sjvo 2 и CPP между 60 и 130 мм рт. Ст.11Chan et al. 12 не обнаружил связи между Sjvo 2 и CPP выше 70 мм рт. Ст., Тогда как Sjvo 2 снизился при CPP ниже 70 мм рт.

В других исследованиях изучалась взаимосвязь между различными пороговыми значениями CPP и исходом ЧМТ. Концепция этих исследований заключается в том, что если CPP 60 или 70 мм рт. неврологический исход пациента.Ясно, что этот тип исследования может только показать связь и не доказать, что связь является причинно-следственной. Используя физиологические данные, собранные Банком данных травматической комы, Marmarou et al. 13 исследовал продолжительность времени, в течение которого ВЧД, САД и ЦПД превышали несколько различных пороговых уровней, и обнаружил, что для САД и ЦПД пороговые значения 80 и 60 мм рт. Ст., Соответственно, наиболее тесно связаны с исходом. Struchen et al. 14 изучил 184 пациента с тяжелой травмой головы и обнаружил значимую взаимосвязь между продолжительностью времени, в течение которого ВЧД, САД и ЦПД превышали пороговые значения 25, 80 и 60 мм рт. Шкала оценки инвалидности.В обоих этих исследованиях прогностическая ценность физиологических переменных не казалась просто мерой тяжести травмы, потому что связь с исходом оставалась значительной, когда модели были скорректированы с учетом демографических характеристик, указывающих на тяжесть травмы, таких как исходная Оценка по шкале комы Глазго, тип травмы и возраст. У детей критический порог CPP может быть ниже. Среднее значение CPP ниже 40 мм рт. Ст. Было связано с определенным летальным исходом при ЧМТ у детей, но выше 40 мм рт.15

На основании имеющейся информации, вероятно, наиболее правильным будет заключить, что после ЧМТ адекватный CPP необходим, но не достаточен, чтобы гарантировать адекватность CBF. Доступные клинические исследования показывают, что CPP 60 мм рт.

Подход Rosner CPP утверждает, что иногда необходимо увеличить CPP выше 70–80 мм рт. Ст., Чтобы поддерживать CPP в ауторегуляторном диапазоне.Фактически, средний показатель CPP в их клинической серии (группа 7 баллов по шкале комы Глазго) составлял 85 ± 12 мм рт. Ст. (ICP 27 ± 12 и MAP 111 ± 14). Подход Лунда утверждает, что высокое CPP только вызывает дополнительное образование отека и усугубляет внутричерепную гипертензию. Невозможно напрямую сравнить эти две клинические серии, обе из которых сообщают об отличных результатах с этими различными подходами к лечению ХПН. Вероятно, есть много различий в общей популяции пациентов, включенных в два исследования, которые затрудняют влияние стратегии ведения.

В одном рандомизированном клиническом исследовании изучались как положительные, так и отрицательные последствия различных уровней ЦПД. 16 В этом исследовании сравнивали стратегию, нацеленную на CBF (CPP поддерживали> 70 мм рт. Лечение, нацеленное на CBF, уменьшило продолжительность времени, в течение которого CPP было менее 60 мм рт.ст., со среднего значения 13 часов до 4 часов ( P = 0.008). Лечение, направленное на CBF, снизило частоту вторичных ишемических событий примерно на 50% ( P <0,001). Однако эта стратегия лечения также увеличила частоту острого респираторного дистресс-синдрома в пять раз и не улучшила отдаленный неврологический исход. Интерпретация этого исследования, одобренная авторами, заключается в том, что положительный эффект от целевого лечения CBF по снижению вторичных ишемических инсультов был компенсирован осложнениями, связанными с поддержанием артериального давления на повышенном уровне.

Заключение

Чтобы окончательно ответить на этот спорный вопрос, необходимо провести еще большую работу. Однако из проделанной к настоящему времени работы ясно, что такие неврологические проблемы интенсивной терапии, как эта, могут и должны систематически изучаться в рандомизированных клинических испытаниях. Дополнительные неконтролируемые клинические серии никогда не дадут убедительного ответа. Кроме того, потому что единственное рандомизированное исследование, в котором сравнивались последствия нацеливания на разные уровни ЦПД, не показало долгосрочной пользы и, по сути, показало явный пагубный эффект (повышенная частота острого респираторного дистресс-синдрома) с целью ЦПД. более 70 мм рт.Кажется вероятным, что CPP 60 мм рт. Ст. Обеспечивает адекватную перфузию для большинства пациентов с ЧМТ. Более высокие уровни CPP, вероятно, должны быть зарезервированы для тех пациентов с ЧМТ, которые демонстрируют специфические показания для индуцированной гипертензии, такие как региональная или глобальная ишемия. Эта рекомендация отличается от рекомендаций 2000 года по травмам головы, но лучше подкрепляется доступной литературой.

Список литературы

1.

Баллок Р.М., Чеснат Р., Клифтон Г.Л., Гаджар Дж., Мэрион Д.В., Нараян Р.К., Ньюэлл Д.В., Питтс Л.Х., Рознер М.Дж., Уолтерс Б.К., Уилбергер Дж. Э.: Ведение и прогноз тяжелой черепно-мозговой травмы, часть 1: Руководство по ведению тяжелой черепно-мозговой травмы. J Neurotrauma 2000; 17: 451–553

2.

Роснер М.Дж., Рознер С.Д., Джонсон А.Х .: Давление церебральной перфузии: протокол управления и клинические результаты. J Neurosurg 1995; 83: 949–62

3. Фонд травм головного мозга, Американская ассоциация неврологических хирургов, Объединенная секция по нейротравмам и интенсивной терапии: Рекомендации по ведению тяжелых травм головы.J Neurotrauma 1996; 13: 641–734

Фонд травмы головного мозга, Американская ассоциация неврологических хирургов, Объединенная секция по нейротравмам и интенсивной терапии:

4.

Экер С., Асгейрссон Б., Гранде П.О., Шален В., Нордстрем СН: улучшение исходов после тяжелой черепно-мозговой травмы с новая терапия, основанная на принципах регуляции объема мозга и сохраненной микроциркуляции. Crit Care Med 1998; 26: 1881–6

5.

Grande PO, Asgeirsson B, Nordstrom CH: Физиологические принципы регулирования объема ткани, заключенной в жесткую оболочку, с приложением к поврежденному мозгу.J Trauma 1997; 42: S23–31

6.

Миллер Дж. Д., Пайпер И. Р., Дирден Н. М.: Ведение внутричерепной гипертензии при черепно-мозговой травме: сопоставление лечения с причиной. Acta Neurochir Suppl (Вена) 1993; 57: 152–9

7.

Полсон OB, Strandgaard S, Edvinsson L: Церебральная ауторегуляция. Cerebrovasc Brain Metab Rev 1990; 2: 161–92

8.

Strebel S, Lam AM, Matta BF, Newell DW: Нарушение ауторегуляции головного мозга после легкой травмы головного мозга. Surg Neurol 1997; 47: 128–31

9.

Кенинг К.Л., Хартл Р., Унтерберг А.В., Шнайдер Г.Х., Бардт Т., Ланкш В.Р.: Мониторинг pO2 в ткани мозга у пациентов в коматозном состоянии: значение для терапии.Neurol Res 1997; 19: 233–40

10.

Бруззоне П., Диониджи Р., Беллинцона Г., Имберти Р., Сточетти Н.: Влияние перфузионного давления головного мозга на pO2 в тканях мозга у пациентов с тяжелой травмой головы. Acta Neurochir Suppl (Вена) 1998; 71: 111–3

11.

Cruz J, Jaggi JL, Hoffstad OJ: Церебральный кровоток, сосудистое сопротивление и метаболизм кислорода при острой травме головного мозга: новое определение роли церебрального перфузионного давления? Crit Care Med 1995; 23: 1412–7

12.

Чан К.Х., Миллер Д.Д., Дирден Н.М., Эндрюс П.Дж., Мидгли С.Влияние изменений перфузионного давления головного мозга на скорость кровотока в средней мозговой артерии и сатурацию кислородом венозной луковицы после тяжелой черепно-мозговой травмы.J Neurosurg 1992; 77: 55–61

13.

Marmarou A, Anderson RL, Ward JD, Choi SC, Young HF, Eisenberg HM, Foulkes MA, Marshall LF, Jane HA: Влияние нестабильности ВЧД и гипотонии на исход у пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой . J Neurosurg 1991; 75: S59–64

14.

Struchen MA, Hannay HJ, Contant CF, Robertson CS: Связь между острыми физиологическими переменными и исходом по GOS и DRS после тяжелой черепно-мозговой травмы. J Neurotrauma 2001; 18: 115–25

15.

Downard C, Hulka F, Mullins RJ, Platt J, Chesnut R, Quint P, Mann NC: Связь церебрального перфузионного давления и выживаемости у педиатрических пациентов с черепно-мозговой травмой.J Trauma 2000; 49: 654–8

16.

Робертсон К.С., Валадка А.Б., Ханней Х.Дж., Контант С.Ф. младший, Гопинатх С.П., Кормио М., Узура М., Гроссман Р.Г.: Профилактика вторичных оскорблений после тяжелой черепно-мозговой травмы. Crit Care Med 1999; 27: 2086–95

Перфузия головного мозга и инсульт | Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии

  • ADC, кажущийся коэффициент диффузии
  • AMPA, α-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазол
  • CBF, церебральный кровоток
  • CBV, объем церебральной крови
  • CMRo 2 , скорость мозгового метаболизма кислорода
  • CPP, церебральное перфузионное давление
  • CVR, цереброваскулярное сопротивление
  • DWI, диффузионно-взвешенная визуализация
  • eNOS, эндотелиальная синтаза оксида азота
  • ‘P, инофозин 5 , индуцибельная синтаза оксида азота
  • MTT, среднее время прохождения
  • NMDA, N-метил-D-аспартат
  • nNOS, нейрональная синтаза оксида азота
  • NOS, синтаза оксида азота
  • OEF, фракция экстракции кислорода
  • ПЭТ, позитрон эмиссионная томография
  • SPECT, однофотонная эмиссионная компьютерная томография
  • 99m TcHMPAO, технеций-99m гексаметилпропиленаминоксим 90 006

Церебральное кровообращение развило несколько специализированных функций, чтобы справляться с высокими метаболическими потребностями мозга и разрушительными последствиями церебральной ишемии.В отличие от других органов, мозг использует глюкозу почти исключительно в качестве единственного субстрата для энергетического обмена. Поскольку он не может накапливать энергию, ему требуется постоянный приток насыщенной кислородом крови с достаточной концентрацией глюкозы для поддержания его функции и структурной целостности. Потребность мозга в кислороде у взрослого человека составляет около 20% от потребности всего тела при относительном размере всего 2%. Потребление кислорода мозгом еще выше у детей первого десятилетия жизни, где оно может составлять до 50% от общего количества кислорода в организме. 1 Этой высокой метаболической потребности соответствует непропорционально большая часть общего сердечного выброса, передаваемого в мозг. Общий мозговой кровоток (CBF) в покое составляет около 800 мл / мин, что составляет 15–20% от общего сердечного выброса. 2 Церебральная перфузия — это система с высоким потоком, низким давлением с относительно сохраненным диастолическим потоком. Это можно оценить, сравнив доплеровские кривые от сосудов головного мозга с системными сосудами; соотношение диастолического и систолического кровотока намного выше для мозгового кровообращения.Анатомические особенности и функциональные реакции, в том числе церебральная ауторегуляция, обеспечивают такой высокий поток и обеспечивают защиту от ишемии.

ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНАЯ АНАТОМИЯ

Мозговое кровообращение имеет хорошо развитое коллатеральное кровообращение, которое играет важную защитную роль. Решающее значение имеют коммуникации между базальными церебральными артериями Уиллисова круга. 3 Естественные вариации в ее целостности определяют, приводит ли окклюзия сонной артерии к массивному полушарному инсульту или протекает бессимптомно.Коллатеральное кровоснабжение также может происходить через анастомозы между ветвями наружной сонной артерии и внутримозговым кровообращением, и на поверхности мозга имеется хорошо развитое сплетение анастомозов между церебральными сосудами. 4 Несмотря на это сопутствующее снабжение, есть области мозга, которые особенно уязвимы для падения перфузионного давления. К таким областям пограничной зоны относятся области на границах между передней и средней, а также средней и задней церебральными артериями, а также области «внутренней» пограничной зоны в лучевой коронке и полуовальном центре.Территории, снабженные проникающими или перфорирующими артериями, которые снабжают белое вещество и подкорковые ядра серого вещества, особенно уязвимы для ишемии. Эти артерии являются концевыми, и поэтому ишемия на их территории приводит к более быстрой гибели клеток.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЦЕРЕБРАЛЬНОГО ПОТОКА КРОВИ

Различные методы (таблица 1) позволяют измерить регионарную церебральную перфузию, хотя многие из них являются лишь полуколичественными.Для таких методов требуется индикатор или контрастный агент и метод визуализации, позволяющий измерить его концентрацию. Обычно используемые методы включают позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), однофотонную эмиссионную компьютерную томографию (ОФЭКТ), ксеноновую компьютерную томографию (КТ) и исследования перфузии с контрастной КТ и магнитно-резонансную томографию (МРТ).

Стол 1

Методы измерения мозгового кровотока

Методы ядерной медицины

Методы ядерной медицины используют радионуклеиды в качестве индикаторов и томографический подход к восстановлению изображений.Их можно различить на основе физических характеристик радионуклидов. ОФЭКТ использует низкоэнергетические радионуклиды, излучающие фотоны. В ПЭТ используется излучение совпадений с использованием излучающих позитроны радионуклидов, которые после аннигиляции образуют два τ-луча с энергией 511 кэВ. ПЭТ позволяет количественное определение, тогда как с помощью ОФЭКТ возможно только полуколичественное определение. Оба связаны с воздействием значительных доз радиации. Для измерения ПЭТ CBF чаще всего используется индикаторная метка — вода с меткой 15 О.Только ПЭТ позволяет измерять использование кислорода и, следовательно, фракцию экстракции кислорода (OEF). ОФЭКТ более доступна и использует липофильные индикаторы, которые легко проникают через гематоэнцефалический барьер и в идеале полностью извлекаются при первом прохождении по мозговому кровообращению. 99m TcHMPAO наиболее широко используется. Он стабилен в течение примерно шести часов после восстановления, что делает его удобным для клинического использования. Получена хорошая корреляция со значениями CBF. 5 Ксенон обычно используется для измерения церебральной перфузии как с помощью КТ, так и ОФЭКТ.Ксенон можно вдыхать в значительных количествах с небольшим риском, хотя при высоких концентрациях он действует как анестетик. Он растворяется в крови и легко проникает через гематоэнцефалический барьер. Ксенон имеет высокий атомный номер по сравнению с воздухом и мягкими тканями, поэтому его присутствие можно измерить с помощью компьютерной томографии. Может использоваться метод вымывания; когда в ткани достигнуто начальное равновесие вещества и подача резко прекращается, концентрация вещества спадает экспоненциально, а спад экспоненты содержит информацию о перфузии. 6

Компьютерная томография

Перфузионная КТ включает последовательное получение стационарных КТ-срезов головного мозга во время внутривенного введения болюса йодированного контрастного вещества. 7 Анализ полученных кривых увеличения контрастности в соответствии с принципом центрального объема позволяет рассчитать объем церебральной крови (CBV), среднее время прохождения (MTT) и CBF.

Магнитно-резонансная томография

Все чаще для измерения перфузии используются методы МРТ.Они делятся на две категории.

Методы экзогенного контрастирования наиболее широко используются и основаны на внутривенной болюсной инъекции парамагнитного индикатора и получении быстрых изображений с использованием эхопланарной визуализации, когда индикатор проходит через сосудистую сеть головного мозга. 8 Действие индикатора заключается в уменьшении сигнала от ткани в непосредственной близости от него из-за эффектов дефазировки, вызванных индуцированными градиентами магнитного поля. Эта потеря сигнала тесно связана с потоком индикатора через мозг и, следовательно, с церебральной перфузией.Этот метод также предлагает возможность измерения CBV и MTT. Его преимущество в том, что парамагнитные вещества сильно влияют на интенсивность сигнала, и поэтому отношение сигнал / шум высокое. Недавние исследования показали, что определенная степень количественной оценки возможна, если функция артериального входа получена путем визуализации через питающий сосуд, 8 , хотя вопрос о том, является ли абсолютное количественное определение надежным, обсуждается.

Эндогенные методы , такие как маркировка спина артерий, используют воду крови в качестве эндогенного контрастного вещества для измерения перфузии.Это абсолютно неинвазивный метод, который можно повторять сколько угодно часто, но отношение сигнал / шум низкое.

УЗИ

Ультразвуковые методы неинвазивны. УЗИ сонных артерий и шейки позвонков использует либо методы на основе Доплера 9 , либо методы без Доплера 10 для количественной оценки объемного потока в основных артериях, снабжающих кровью, а не региональной перфузии. Напротив, транскраниальный допплер, чаще всего средней мозговой артерии, измеряет скорость, а не кровоток, и поэтому дает точную оценку изменений потока только в том случае, если диаметр сосуда, на который подается звук, не изменяется.Перфузию тканей теперь можно оценить с помощью транскраниального ультразвукового исследования, но количественная оценка с использованием этого метода все еще находится в стадии разработки. 11

РЕГУЛЯЦИЯ НОРМАЛЬНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ МОЗГА

Регуляция базального церебрального кровотока

В нормальных условиях CBF определяется как церебральным перфузионным давлением (CPP), так и цереброваскулярным сопротивлением (CVR). CVR определяется диаметром внутричерепных артерий, а также вязкостью крови.ЦПД можно рассчитать по разнице между системным артериальным давлением и венозным противодавлением. В условиях, когда CPP остается постоянным, любое изменение CBF должно быть результатом изменения CVR, обычно в результате изменения диаметра мелких внутричерепных артерий, которые являются преобладающими сосудами сопротивления. Таким образом, при нормальных обстоятельствах существует прямая корреляция между CBF и объемом церебральной крови, которая будет увеличиваться по мере расширения сосудов и уменьшаться по мере сужения сосудов.Эта связь нарушается при таких патологических состояниях, как церебральная ишемия.

На CBF влияют различные физиологические переменные, включая газы артериальной крови, ауторегуляцию мозга и скорость метаболизма через вазонейрональную связь. Одним из важных посредников, контролирующих базальный CBF, является оксид азота. В 1980 12 было показано, что слой интактных эндотелиальных клеток необходим, если изолированные артериальные сегменты должны расслабляться в ответ на перфузию ацетилхолином. Впоследствии было обнаружено, что этот «фактор релаксации эндотелия» представляет собой оксид азота (NO), синтезируемый эндотелиальными клетками из аминокислоты L-аргинина с помощью фермента NO-синтазы (NOS). 13 Существует три изоформы этого фермента: эндотелиальная NOS (eNOS), нейрональная NOS (nNOS) и индуцибельная NOS (iNOS). NO, полученный из эндотелия, играет решающую роль в поддержании калибра кровеносных сосудов и, следовательно, кровотока по сосудистой сети. Это также важно для предотвращения тромбоза за счет ингибирования адгезии, активации и агрегации тромбоцитов, а также для предотвращения атеросклероза за счет ингибирования пролиферации гладкомышечных клеток сосудов. В нормальных условиях, по-видимому, существует функциональный баланс между зависимым от эндотелия сосудорасширяющим действием NO и производными эндотелием сужающими веществами, такими как эндотелин, тромбоксан и ангиотензин II.Обширные данные на животных у различных видов показали, что тонизирующее высвобождение NO играет важную роль в поддержании CBF в состоянии покоя. 14 Совсем недавно роль NO в поддержании базального CBF была показана у человека: ингибирование NO ингибитором NO-синтазы N-монометил-L-аргинином (L-NMMA) привело к снижению CBF на 30%. 15, 16

Церебральная ауторегуляция

CBF остается относительно постоянным, несмотря на умеренные колебания перфузионного давления.Это явление, описываемое как «церебральная ауторегуляция», играет важную защитную роль от опасности гипоксии при низком перфузионном давлении и риска отека мозга при более высоком артериальном давлении. 17 В качестве грубого приближения нижний и верхний пределы ауторегуляции возникают при среднем артериальном давлении 60 и 150 мм рт.ст. у нормотензивного человека. Между этими пределами CBF относительно, но не абсолютно постоянен. По достижении пределов ауторегуляции CBF пассивно увеличивается или уменьшается с увеличением или уменьшением перфузионного давления.

Снижение CBF ниже предела ауторегуляции приводит к гипоперфузии головного мозга. Пытаясь компенсировать это, коэффициент извлечения кислорода из крови увеличивается. Клинические симптомы функционального нарушения не наблюдаются до тех пор, пока снижение CPP не превышает способность увеличения экстракции кислорода удовлетворять метаболические потребности тканей головного мозга. Если среднее артериальное давление повышается выше верхнего предела ауторегуляции, резистивные артерии в головном мозге не могут выдерживать сужение сосудов.Ранним признаком является появление «колбасной нити», характеризующейся чередованием расширенных артериальных сегментов с очагами сужения. Расширенные сегменты представляют собой области пассивной дилатации, а сжатые сегменты — области устойчивой ауторегуляции. Дальнейшее увеличение CPP приводит к дилатации по всей длине артериол, и CBF увеличивается пассивно. Это сопровождается повреждением эндотелия сосудов головного мозга и нарушением гематоэнцефалического барьера.Последнее приводит к экстравазации белков плазмы через стенку сосуда и последующему отеку. Эти события важны при острой гипертонической энцефалопатии.

Верхний и нижний пределы ауторегуляции не фиксированы, но изменяются как в зависимости от физиологических стимулов, так и при болезненных состояниях. Активация симпатических нервов приводит к сдвигу вверх как нижнего, так и верхнего предела — потенциально защитная реакция, поскольку резкое повышение артериального давления обычно сопровождается активацией симпатической нервной системы.Плато ауторегуляции смещено в сторону более высоких значений у пациентов с хронической артериальной гипертензией. 18 Этот защитный ответ может иметь пагубные последствия, если артериальное давление чрезмерно снижено, когда симптомы ишемии могут возникать при относительно высоком артериальном давлении.

Церебральная ауторегуляция нарушается при различных болезненных состояниях, включая травму головы, 19 ишемический инсульт, 20 и субарахноидальное кровоизлияние. 21 Это может привести к тому, что уже поврежденный мозг станет чрезмерно чувствительным к колебаниям перфузионного давления.

Оценка ауторегуляции головного мозга у человека

Традиционно в исследованиях на людях оценивалась «статическая» ауторегуляция. Значения устойчивого состояния CBF определяются в диапазоне артериального давления. Это достигается с помощью лекарств или изменения объема крови, например, с помощью наклонных столов или отрицательного давления. 22 Определение полного диапазона ауторегуляции требует, чтобы артериальное давление регулировалось в широком диапазоне, а большой интервал времени между измерениями, выполненными при разных давлениях, может затруднить интерпретацию исследований.Совсем недавно были разработаны методы оценки «динамической» ауторегуляции у людей. Они определяют скорость ответа CBF или скорость потока после внезапного изменения артериального давления. Требуется метод, позволяющий измерять CBF с очень высоким временным разрешением. Единственная методика, которая может обеспечить это, — это транскраниальная допплерография. В наиболее широко используемой технике внезапное падение артериального давления вызывается накачиванием манжет для ног выше венозного давления и последующим их быстрым спусканием. 23 Затем скорость увеличения скорости CBF в средней мозговой артерии сравнивается со скоростью роста артериального давления, непрерывно контролируемого с помощью неинвазивного устройства, такого как Finapres. Было показано, что при использовании этого метода ауторегуляция нарушается дистальнее стеноза сонной артерии, 24 после травмы головы, 25 и при ишемическом инсульте. 26 Хотя измерение динамической ауторегуляции дает полезную оценку того, как церебральное кровообращение может компенсировать колебания перфузионного давления, оно не обязательно может измерять те же механизмы, которые определяют статическую ауторегуляцию.

Физиологические механизмы ауторегуляции

Механизмы, ответственные за ауторегуляцию CBF у человека, до конца не изучены. Традиционные гипотезы заключаются в том, что нейрогенные, миогенные и метаболические факторы играют роль. Совсем недавно замешано НЕТ. Ауторегуляция сохраняется у животных, перенесших симпатическую и парасимпатическую денервацию, что позволяет предположить, что нейрогенные факторы не имеют первостепенного значения. 27

Миогенная гипотеза утверждает, что гладкие мышцы в артериях сопротивления непосредственно реагируют на изменения перфузионного давления, сокращаясь при повышении давления и расслабляясь при его снижении.Это обеспечило бы механизм, посредством которого ответы в артериях церебрального сопротивления могли возникать в течение нескольких секунд после ауторегуляторного стимула. Эксперименты на животных in vitro подтверждают эту гипотезу: сужение изолированных артерий происходит после быстрого повышения внутрисосудистого давления. В целом эксперименты in vivo не оказали такой убедительной поддержки. 27 Согласно метаболической гипотезе, снижение CBF стимулирует высвобождение вазоактивных веществ из мозга, что, в свою очередь, стимулирует расширение церебральных резистентных артерий.Было предложено несколько кандидатов на эту роль, включая углекислый газ, ионы водорода, кислород, аденозин, калий и кальций, но не было продемонстрировано какой-либо определенной роли ни для одного из них. 28

Эндотелиальные факторы, в частности NO, были предложены как медиаторы ауторегуляции головного мозга. В некоторых исследованиях на животных сообщалось о нарушении ауторегуляции после ингибирования NO, но в других не было обнаружено никакого эффекта. 29 У мышей с нокаутом eNOS наблюдалось большее падение CBF во время геморрагической гипотензии, чем у мышей дикого типа, что согласуется с изменением нижнего предела ауторегуляции. 30 У людей ингибитор NOS L-NMMA привел к значительному нарушению динамической ауторегуляции. 29

Газы артериальной крови, гиперкапнический ответ и CBF

CBF очень чувствителен к изменениям концентрации CO 2 в крови, которые в значительной степени опосредованы сопутствующими изменениями pH ткани головного мозга. 31 Помимо этого прямого воздействия pH на сосуды головного мозга, вторичные механизмы могут опосредовать вазоактивные эффекты через pH-зависимое изменение высвобождения других вазоактивных факторов.Простагландины были предложены в качестве медиаторов CO 2 зависимых изменений CBF, основываясь на эффектах ингибитора циклооксигеназы, индометацина. Однако дальнейшие исследования на животных 31 и людях 32 ставят под сомнение этот механизм у взрослых, хотя он, по-видимому, важен для новорожденных животных. 31

Исследования на крысах показали, что гиперкапнический ответ зависит от NO, хотя продукция NO происходит в основном через nNOS, а не через eNOS.Однако результаты у высших видов были менее последовательными, а исследования на приматах показали противоречивые результаты. 33, 34 Осложняющим фактором в исследованиях на животных является то, что анестезия может изменять цереброваскулярные реакции. Исследование на людях показало, что ингибирование eNOS внутривенным введением N G -монометил-L-аргинина (L-NNMA) не влияет на гиперкапнический ответ. 15

Снижение артериального Po 2 приводит к увеличению CBF, тогда как увеличение артериального Po 2 выше нормальных значений имеет гораздо меньший эффект.Гипоксия, по-видимому, действует как через прямое воздействие на сосуды головного мозга, так и через косвенные эффекты, включая высвобождение вазоактивных факторов, таких как ионы водорода, аденозин и ионы калия. 31 Также было высказано предположение, что pH-зависимые механизмы — в основном производство лактата — участвуют в гипоксическом расширении сосудов. 35

Клиническая значимость гиперкапнического ответа

Реакция CBF на гиперкапнию широко используется у людей для оценки резерва церебральной перфузии, чаще всего у пациентов со стенозом или окклюзией сонной артерии.Гемодинамические последствия стеноза сонной артерии — например, во время падения артериального давления — будут зависеть от дистального коллатерального питания, особенно через Виллизиев круг. Оценка этого резерва церебральной перфузии может быть получена путем измерения CBF как при нормокапнии, так и при гиперкапнии (при концентрациях 5–8% CO 2 в воздухе). При наличии нарушенного резерва сосуды сопротивления уже расширены, и способность к дальнейшему увеличению CBF снижается (рис. 1). Для измерения гиперкапнического ответа использовался широкий спектр методов визуализации, включая ПЭТ, ОФЭКТ, МРТ и методы на основе ксенона.Для методов, которые не позволяют проводить абсолютную количественную оценку (например, ОФЭКТ), вычисляются боковые различия; это затрудняет интерпретацию при двустороннем стенозе сонной артерии. В этом контексте широкое распространение получил транскраниальный допплеровский мониторинг скорости кровотока в средней мозговой артерии. 36 Его достоверность подтверждается ангиографическими исследованиями, показывающими, что диаметр средней мозговой артерии не изменяется во время гиперкапнии. 37 Ацетазоламид, ингибитор карбоангидразы, может использоваться в качестве сосудорасширяющего стимула вместо CO 2 .

Рисунок 1

Измерение резерва церебральной перфузии или церебральной реактивности у пациента с односторонней окклюзией правой внутренней сонной артерии. Скорость кровотока непрерывно регистрируется от обеих средних мозговых артерий. Когда пациент вдыхает 6%, а затем 8% смесь углекислого газа в воздухе, скорость потока увеличивается слева, но не справа. Это указывает на серьезное нарушение резерва перфузии на ипсилатеральной стороне окклюзии.СМА, средняя мозговая артерия.

Проспективные исследования показали, что снижение ипсилатерального гиперкапнического ответа на окклюзию сонной артерии связано с повышенным риском инсульта или транзиторных ишемических атак (ТИА). 38– 40 Было высказано предположение, что этот тест может идентифицировать подгруппу пациентов с окклюзией сонной артерии, которым помогает экстракраниально-внутричерепное шунтирование, хотя эту гипотезу еще предстоит проверить. В проспективных исследованиях есть доказательства того, что пациенты с узким стенозом сонной артерии, в отличие от окклюзии, и с нарушенным резервом перфузии имеют повышенный риск инсульта, но эта связь менее сильна, чем при окклюзии сонной артерии. 39

Местное сопряжение церебрального кровотока и метаболизма

Локальный CBF тесно связан с изменениями в метаболизме нейронов, и это составляет основу функциональной визуализации мозга с помощью BOLD MRI. Более века назад Рой и Шеррингтон предположили, что «… (мозг) хорошо приспособлен для обеспечения локальных вариаций кровоснабжения в соответствии с местными вариациями функциональной активности». 41 Многочисленные исследования показали, что локальное повышение нейрональной активности приводит к локальному увеличению утилизации глюкозы, сопровождаемому локальным увеличением CBF.Точные механизмы, связывающие активацию нейронов, метаболизм и кровоток, до конца не изучены. Различные факторы, вероятно, способствуют этому процессу связывания, включая высвобождение калия с деполяризацией нейронов, а также H + и высвобождение аденозина, когда существует несоответствие между доставкой и использованием кислорода. NO может играть ключевую роль посредника, вероятно, посредством производства через nNOS, а не через eNOS. В моделях на животных церебральная вазодилатация, связанная с простой соматосенсорной стимуляцией, по-видимому, опосредуется NO, производным от nNOS. 42 У человека L-NMMA, введенный внутривенно, не изменяет локальный ответ CBF на выученные последовательные движения, но из-за его плохого проникновения через гематоэнцефалический барьер он, вероятно, только ингибирует eNOS. 16

РЕАГИРОВАНИЕ ЦЕРКУЛЯЦИИ НА ОЧКОВУЮ ИШЕМИЮ

Защитные реакции на прогрессирующее падение церебрального перфузионного давления

CPP может падать из-за системной артериальной гипотензии или тяжелого стеноза экстракраниальной или внутричерепной кровоснабжающей артерии или их комбинации.Когда CPP падает, сосуды внутричерепного сопротивления расширяются, чтобы поддерживать CBF; это приводит к увеличению CBV. Когда вазодилатация максимальна, дальнейшее падение CPP приводит к снижению CBF. Поскольку доставка кислорода в мозг обычно значительно превышает потребность, метаболическая активность первоначально поддерживается за счет увеличения OEF из крови. Когда экстракция кислорода становится максимальной, поток становится недостаточным для удовлетворения метаболических потребностей, клеточный метаболизм нарушается, и скорость метаболизма кислорода в мозге (CMRo 2 ) начинает падать.Эта последовательность событий проиллюстрирована на рис. 2.

Рисунок 2

Схематическое изображение последствий прогрессирующего падения церебрального перфузионного давления. Это может произойти из-за прогрессирующего падения артериального давления или из-за стеноза или окклюзии основной артерии, кровоснабжающей мозг. Когда CPP падает, CBF поддерживается за счет расширения сосудов. Это приводит к прогрессивному росту CBV. Когда вазодилатация максимальна, церебральная ауторегуляция истощается, и дальнейшее снижение CPP приводит к снижению CBF.По мере снижения CBF экстракция кислорода увеличивается, и функциональные последствия снижения CBF возникают только при максимальном OEF.

Критические пороги расхода

Поскольку ауторегуляция головного мозга нарушается или теряется при умеренной и тяжелой ишемии, CBF пассивно изменяется в зависимости от CPP. Это соотношение позволило исследователям постепенно снижать CBF и оценивать критические пороги расхода, при которых теряются определенные функции. 43 Экспериментальные исследования на приматах 44 и кошках, 45 и клинические исследования на людях во время каротидной эндартерэктомии, 46 показали, что спонтанная и вызванная электрическая активность прекращается, когда CBF падает ниже 16–18 мл / 100 г / мин. .Таким образом, этот уровень ишемии представляет собой порог потери электрической функции нейронов (то есть электрического сбоя). Впоследствии было показано, что существует более низкий порог (10–12 мл / 100 г / мин) для потери гемостаза клеточных ионов (то есть нарушения мембраны). На этом нижнем пороге K + высвобождается из клеток, а Ca 2+ поглощается клетками. 47 Быстрый отток K + и поглощение Ca 2+ представляет собой общий коллапс мембранной функции, и в этот момент клетки также поглощают Na + и Cl с осмотически обязательной водой. 43 Порог инфаркта похож на порог энергетической недостаточности / потери мембранного гемостаза, но он меняется в зависимости от продолжительности инсульта.

Более поздние исследования показывают, что структура пороговых значений может быть более сложной, хотя общий принцип двух основных критических пороговых значений потока (потеря электрической функции и затем потеря гемостаза клеточных ионов) все еще применяется. 48 Синтез белка ингибируется первым (при CBF около 50 мл / 100 г / мин) и полностью подавляется ниже 35 мл / 100 г / мин.Это выше уровня, при котором нарушается утилизация глюкозы и энергетический обмен. Утилизация глюкозы временно увеличивается при скорости потока ниже 35 мл / 100 г / мин, а затем резко падает ниже 25 мл / 100 г / мин. Это соответствует анаэробному гликолизу с началом ацидоза и накоплением лактата. При скорости потока ниже 26 мл / 100 г / мин тканевый ацидоз становится выраженным, и уровень фосфокреатина и АТФ начинает снижаться. 48 Аноксическая деполяризация, согласно оценке внеклеточной активности калия и кальция, происходит при еще более низких значениях (<15 мл / 100 г / мин) (рис. 3).

Рисунок 3

Пороги ишемии для индукции функциональных, метаболических и гистологических поражений. Точные уровни немного различаются в разных моделях животных, а также в зависимости от продолжительности ишемии для определенных переменных. CMRG, скорость церебрального метаболизма глюкозы; ПЦр, фосфокреатин. Изменено из Hossman, 48 рис 1.

ИШЕМИЧЕСКАЯ ПУМБРА

Концепция ишемической полутени имеет решающее значение при лечении острого инсульта.Это следует из обнаружения отдельных порогов для электрического сбоя и потери ионного гемостаза. Идея состоит в том, что после очагового ишемического инсульта возникает область полутени вокруг сердцевины плотно ишемизированной и необратимо поврежденной ткани. Эта полутень содержит электрически невозбудимые, но жизнеспособные клетки. Отсюда следует, что если перфузия в этой области восстановится, возможно спасение тканей. Эта концепция возникла в середине 1970-х годов в результате экспериментов, проведенных на бабуинах. 49 После окклюзии средней мозговой артерии можно было идентифицировать ткань мозга, которая потеряла свою электрическую функцию, но не показывала высвобождение калия, которое характеризует гибель клеток.Тем не менее, эта функционально молчащая ткань была жизнеспособной, потому что она восстановила свою функцию и не подверглась некрозу, если кровоток был восстановлен достаточно рано. Эта ткань получила название ишемической полутени. Топографически было показано, что полутень в основном кортикальная, окружающая ишемическое ядро, которое у павиана, как и у человека, преимущественно включает подкорковые структуры, снабжаемые перфорирующими артериями. В более поздних исследованиях было обнаружено, что продолжительность ишемии, а также абсолютное течение, играют решающую роль в определении судьбы ишемической ткани.Например, у макаки ткань с CBF около 15 мл / 100 г / мин могла выдержать около трех часов окклюзии, в то время как ткань с перфузией около 5 мл / 100 г / мин выдержала только два часа. 50 Эта временная зависимость имеет решающее значение при рассмотрении острого лечения людей и подразумевает, что лечение будет наиболее успешным, если оно будет начато как можно раньше. Ключевой вопрос при оценке потенциала лечения острого инсульта — насколько обширна ишемическая полутень у человека.

Есть ли у человека ишемическая полутень?

Исследования

ПЭТ показали, что у людей существует значительная ишемическая полутень и что обратимая ишемическая ткань может сохраняться намного дольше, чем предполагали первоначальные эксперименты на более мелких животных. 51 В этих исследованиях использовался кислород-ПЭТ и количественно измерялись основные физиологические параметры, участвующие в ишемии тканей, а именно CBF, CMRo 2 , OEF и CBV. Используя эту технику, можно идентифицировать паттерн изменений, называемый «перфузия страдания».Это характеризуется сниженным CBF с относительно сохраненным или даже нормальным CMRo 2 , что соответствует концепции полутени с тканью с пониженной перфузией, но относительно сохраненной функцией нейронов. Отличительным признаком плохой перфузии является повышенная OEF, варьирующаяся от нормального значения примерно 30–40% до теоретического максимума 100%, когда ткань извлекает весь кислород, поставляемый кровотоком, достигая ее.

В конце 1980-х и начале 1990-х годов несколько групп использовали ПЭТ для исследования патофизиологии ишемического инсульта.Было обнаружено, что в острой фазе у пациентов с инсультом переднего кровообращения недостаточная перфузия влияет главным образом на кору, в то время как в области капсула-базальные ганглии часто заметно снижается CMRo 2 и только умеренно увеличивается OEF. 52, 53 Сообщалось об ухудшении CMRo 2 от острой до подострой стадии инсульта, и это было интерпретировано как переход от ишемии к некрозу. Однако ни одно исследование напрямую не подтвердило наличие ткани, которая все еще была метаболически активной в области, которая перешла в инфаркт, что было определено с помощью последующей КТ или МРТ. 51

Барон и его коллеги изучили 30 пациентов с первой в истории ишемией территории средней мозговой артерии в течение 18 часов после начала инсульта и совместно зарегистрировали эти ранние ПЭТ-сканирования с поздними компьютерными томографами, выполненными для оценки окончательного размера инфаркта. 54 Были идентифицированы воксели или области внутри окончательно пораженной ткани с сохраненным CMRo 2 на ПЭТ острой стадии. Из 30 пациентов было восемь, которые дожили до поздней КТ, прошли последующую ПЭТ, имели инфаркт территории средней мозговой артерии> 16 мл, как измерено на позднем КТ, и имели технически адекватные ПЭТ-исследования.В семи из них были обнаружены вокселы, которые прогрессировали до инфаркта, но изначально имели значения CMRO 2 выше порога необратимого повреждения. Выявленная ткань представляла собой значительный объем заключительного инфаркта, в среднем от 35% до 52% у одного пациента. Кроме того, «полутеневые» ткани наблюдались в двух случаях через 16 часов и в другом случае через 13 часов после начала инсульта.

Доказательство того, что это действительно ткань полутени, требует интервенционных исследований, в которых полутень восстанавливается с помощью лечения, восстанавливающего кровоток.Однако эта концепция подтверждается результатами клинических испытаний, показывающих, что тромболизис улучшает исход, 55 , а также более поздними исследованиями МРТ (см. Ниже). Дальнейшее подтверждение подтверждается исследованиями ПЭТ на павиане, которые показали, что ткань с острой перфузией страдания переходит в инфаркт, если средняя мозговая артерия была постоянно окклюзирована, но избежала инфаркта, если артерия была повторно открыта через шесть часов. 56 Интересно, что временной интервал для реперфузии у бабуина был намного больше, чем в предыдущих экспериментах с макаками, 48 и значительно дольше, чем у ПЭТ-исследований на кошке. 57 Эти значительные различия между видами подчеркивают важность проведения исследований на людях.

Может ли МРТ определить ишемическую полутень?

Хотя исследования ПЭТ дают количественную информацию о CBF и кислородном метаболизме, они не являются широко доступными, трудными для большого числа пациентов и включают введение радиоизотопов. Возможность идентифицировать потенциально пригодные для спасения ткани с использованием более широко доступных методов очень привлекательна.Существует значительный интерес к потенциалу МРТ для выявления «ишемической полутени» на основе комбинации перфузионных и диффузно-взвешенных методов визуализации. В большинстве исследований для измерения дефицита перфузии использовались методы экзогенной перфузии. Наиболее многообещающим методом выявления ишемической ткани является диффузионно-взвешенная визуализация (DWI). Визуализация диффузии зависит от кажущегося коэффициента диффузии (ADC) воды в ткани. После ишемии значения ADC быстро снижаются, что соответствует области высокого сигнала на DWI.Это снижение ADC, вероятно, отражает накопление внутриклеточной воды, цитотоксический отек, нарушение высокоэнергетического метаболизма и потерю ионного гомеостаза. Эти изменения ADC не происходят равномерно в ишемической области, и в экспериментальных моделях инсульта ишемическая ткань с наиболее серьезным дефицитом перфузии имеет самое раннее и наиболее серьезное падение ADC. Последовательные исследования DWI на животных моделях продемонстрировали эволюцию изменений ADC с течением времени и показали, что небольшое снижение ADC в начале после инсульта потенциально обратимо.

Концепция рассогласования диффузии и перфузии была разработана как возможный способ идентификации потенциально спасаемых тканей у человека. Обоснование состоит в том, что ткань, которая является аномальной на DWI и имеет низкую перфузию, предназначена для инфаркта. Напротив, ткань, которая нормальна на DWI, но перфузия снижена до уровня полутени, может либо восстановиться, особенно если кровоток восстановлен, либо прогрессировать до инфаркта. Эта гипотеза пользуется значительной поддержкой. В течение шести часов после начала инсульта примерно у 70% пациентов с острой болезнью объем перфузии будет больше, чем объем диффузии, у 20% будут равные объемы, а в 10% объем перфузии будет меньше, что представляет собой спонтанную реперфузию. 58 Baird и др. изучили 13 пациентов с ишемическим инсультом, у которых были измерены как DWI, так и перфузионная визуализация в исходный момент времени (от 2 до 53 часов) и во время последующего наблюдения (от 7 до 725 дней). 59 Объем поражения увеличивался на 230%, когда объем перфузии превышал исходный объем DWI, но уменьшался на 47%, когда объем перфузии был меньше или эквивалентен объему DWI. Barber и др. сообщили об увеличении на 62% объема поражения DWI между острым (<24 часа) и подострым (3-5 дней) моментами времени, когда объем перфузии был больше, чем объем поражения DWI (11 из 17 пациентов. ). 60 Остальные шесть пациентов, у которых объем перфузии был меньше объема DWI, имели стабильный объем поражения DWI.

Исследования на пациентах, получающих тромболизис, предоставляют дополнительные доказательства того, что это несоответствие действительно отражает обратимую ишемию ткани. Пациенты, перенесшие внутривенный тромболизис, которым была проведена успешная реперфузия, имели уменьшенный объем поражения, как это определено с помощью DWI, а затем с помощью T2-взвешенной МРТ. 61 Подобные результаты были обнаружены у пациентов, получавших внутриартериальное тромболитическое лечение. 62 МРТ-исследования также подчеркнули неоднородность инсульта у человека. У некоторых пациентов несоответствие все еще присутствует через много часов после инсульта, что согласуется с исследованиями ПЭТ, 51 , в то время как у других несоответствие нет в начале после инсульта. Это может частично объяснить, почему испытания острого инсульта не оправдали ожиданий, и это привело к предположению, что лечение необходимо более эффективно адаптировать к пациенту. Текущие терапевтические испытания нацелены на пациентов с постоянным несоответствием лечению тромболитиками и другими агентами.

Недавние данные показали, что концепция диффузии-перфузии более сложна. Первоначально считалось, что ткань, которая у человека выглядит ненормальной на DWI, почти всегда обречена на инфаркт. Были опубликованы отчеты о случаях, показывающие обратимость изменений DWI, и более поздняя серия подтвердила, что отклонения DWI могут восстановиться, 63 , хотя, вероятно, у меньшинства пациентов. Кроме того, при повторном сканировании через семь дней такие восстановленные области могут оставаться в норме, или могут снова появиться отклонения DWI и T2.Это согласуется с исследованиями на животных, показывающими вторичное замедленное снижение ADC после временной фокальной окклюзии. Клиническое значение этих изменений до конца не изучено, но если они предсказывают худший клинический исход, они могут представлять собой терапевтическую мишень для нейрозащитных мишеней после реперфузии. Несмотря на то, что концепция диффузии-перфузии МРТ более сложна, чем предполагалось изначально, есть значительные свидетельства того, что она позволяет идентифицировать «полутеневую» ткань. Его клиническое использование будет зависеть от текущих проспективных рандомизированных исследований, показывающих, что он может выявить подгруппу пациентов, которым особенно полезны терапевтические вмешательства, такие как тромболизис.

МРТ гораздо более доступен, чем ПЭТ, но, тем не менее, немногие аппараты могут предложить его всем пациентам с острым инсультом. Это привело к попыткам использовать более доступную технологию перфузии КТ для определения степени обратимо ишемической ткани. По сравнению с DWI, неконтрастная компьютерная томография плохо показывает ишемическую ткань в первые несколько часов. Однако при использовании быстрой внутривенной инъекции йодированного контраста в сочетании с новыми мультиспиральными КТ-сканерами можно получить карты CBF, CBV и MTT в дополнение к обычным неконтрастным КТ-изображениям со временем получения менее 10 минут. 7 Было обнаружено, что измерения перфузии КТ хорошо коррелируют со стабильными оценками КТ ксенона. 64 Используя этот метод, ишемическая область головного мозга (полутень плюс необратимо поврежденная ткань) была определена как снижение CBF более чем на 34% по сравнению с контралатеральным полушарием. 65 В этой области области с CBV ниже предварительно определенного отсечения (2,5 мл / 100 г) были выбраны как необратимо поврежденные ткани, а оставшаяся часть была определена как полутень. В проверочном исследовании против МРТ у 13 субъектов была обнаружена очень значимая корреляция между необратимо поврежденной тканью, определенной КТ, и областью аномалии МРТ DWI. 65 Ишемическая область головного мозга сильно коррелировала с дефектом МТТ, определяемым МРТ, но хуже с дефектом перфузии МРТ, полученным из карт CBF. Авторы предположили, что перфузия при КТ дает такой же уровень информации, что и МРТ на ткани полутени. Другие небольшие исследования также показали корреляцию с оценками МРТ, 66 , но требуется гораздо больше данных из более крупных серий, в идеале включая сравнения с ПЭТ, а также с МРТ. 67 Это должно не только подтвердить эти выводы, но и показать, что информация, полученная с помощью компьютерной томографии, позволяет прогнозировать исход и выбирать группу, которая может получить пользу от тромболитических и других методов лечения.Еще одно ограничение перфузии КТ по ​​сравнению с МРТ состоит в том, что покрытие среза ограничено.

МЕХАНИЗМЫ ИНФАРКТА ПЕНОМБРАЛЬНОЙ ТКАНИ

Сложный каскад механизмов ответственен за прогрессирование ткани полутени до инфаркта. Понимание этих процессов имеет решающее значение для разработки потенциально эффективных стратегий лечения. Важны механизмы, определяющие как кровоток, так и клеточные и метаболические последствия гипоперфузии.

Ключевыми факторами, определяющими результат, являются наличие и степень залогового потока, а также время, когда происходит реканализация. Церебральная ауторегуляция нарушается в ишемической полутени, что может сделать ткань особенно уязвимой для изменений артериального давления. Продолжающаяся эмболизация и распространение тромба также могут иметь значение. 68 Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что прогрессирующая обструкция микрососудов способствует прогрессированию ишемического повреждения после инсульта. 69 Различные процессы могут способствовать активации микрососудов головного мозга после ишемии, включая изменения во взаимодействиях интегрин-матрикс, адгезию эндотелиальных клеток лейкоцитов, изменения проницаемости гематоэнцефалического барьера и окклюзию микрососудов из-за адгезии лейкоцитов, активированных тромбоцитов и фибрина. осаждение. 69

Сложный каскад клеточных и метаболических последствий следует за очаговым ишемическим повреждением. Это проиллюстрировано на рис. 4 и подробно рассмотрено в другом месте. 58, 70 Ниже описаны лишь некоторые из наиболее важных аспектов.

Рисунок 4

Механизмы, опосредующие повреждение тканей при очаговой ишемии головного мозга. Изменено с рис. 4.5 в Fisher, 2002. 58 Задействовано множество механизмов, которые взаимодействуют друг с другом. Это может частично объяснить, почему нейропротективные подходы, ингибирующие один из путей, не помогли в лечении ишемического инсульта у человека. AMPA, α-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазол; NMDA, N-метил-D-аспартат; NNOS, нейрональная синтаза оксида азота; (…..) я, внутриклеточный; (…..) е, внеклеточный.

Эксайтотоксичность, по-видимому, играет решающую роль. 71 Высвобождение глутамата активирует постсинаптические рецепторы N-метил-D-аспартата (NMDA) и α-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазола (AMPA). Это приводит к притоку кальция и натрия в клетки, что приводит к отеку клеток и активации катаболических процессов, нарушающих целостность клеток. Эти начальные события усиливаются дальнейшим увеличением внутриклеточного кальция за счет активации опосредованных напряжением кальциевых каналов. 72 Увеличение внутриклеточного кальция индуцирует протеинкиназы и ферменты, регулируемые кальмодулином. Высвобождение глутамата, по-видимому, является первичным процессом в каскаде молекулярных реакций, опосредованных NO и свободными радикалами. NO, образующийся в нейронах и микроглии, вызывает гибель клеток, подавляя функции митохондрий, включая апоптоз, и способствуя образованию свободных радикалов, таких как высокотоксичные радикалы пероксинитрита. У мышей с нокаутом, у которых отсутствует nNOS, развиваются инфаркты меньшего размера. 73 Диффузия глутамата из областей с высокой концентрацией и более тяжелой ишемией в области с менее тяжелой ишемией также может привести к прогрессированию повреждения. Концентрация глутамата в спинномозговой жидкости и плазме выше у пациентов с прогрессирующим ишемическим инсультом, чем у пациентов с не прогрессирующим инсультом. 74

Деполяризация периинфарктной зоны может играть важную роль в прогрессировании повреждения. 75 Эти деполяризации подобны феномену распространяющейся депрессии, наблюдаемой после механического или химического повреждения нормальной корковой ткани на животных моделях.Исследования DWI на моделях инсульта у крыс показали, что деполяризации периинфарктной области приводят к увеличению размера ишемического поражения. 76 Основным механизмом может быть увеличение потребности в энергии на уже поврежденную ткань в результате этого энергозатратного процесса. 58 В нормальной ткани эта повышенная потребность в энергии удовлетворяется увеличением перфузии, но это невозможно при снижении CBF. Релевантность периинфарктной деполяризации при инсульте у человека не была определена, хотя с помощью DWI-мониторинга может быть возможно показать коррелят изображения.

Воспаление, вероятно, играет важную роль в распространении ишемического повреждения. Большинство воспалительных реакций опосредовано цитокинами. Они участвуют в нескольких механизмах, которые могут усиливать ишемическое повреждение головного мозга, 77 , включая высвобождение NO из индуцируемой NOS астроцитами, рекрутирование, активацию и адгезию к эндотелию инфильтрирующих лейкоцитов, стимулирование местного прокоагулянтного состояния и регуляция апоптотических процессов.

СВОДКА

Многие анатомические и физиологические реакции обеспечивают адекватное кровоснабжение мозга и защищают его от разрушительных последствий церебральной ишемии.Нарушение их очаговой ишемией теперь можно исследовать с помощью постоянно расширяющегося набора методов оценки перфузии, многие из которых могут быть реализованы на обычном клиническом оборудовании для нейровизуализации. ПЭТ-исследования на людях продемонстрировали обратимую ишемию полутеневой ткани после очаговой ишемии; его степень заметно варьируется между пациентами, но в подгруппе может сохраняться в течение нескольких часов. Есть надежда, что методы визуализации позволят идентифицировать пациентов с подлежащими спасению тканями для конкретных терапевтических вмешательств.

ССЫЛКИ

  1. Нелиг А . Обмен веществ центральной нервной системы. В: Mraovitch S, Sercombe R, eds. Нейрофизиологические основы регуляции мозгового кровотока: введение. Лондон: Джон Либби, 1996: 177–96.

  2. Кети СС . Циркуляция и метаболизм человеческого мозга при здоровье и болезни. Am J Med1950; 8: 205–17.

  3. Riggs HE , Рупп К.Вариация в форме круга Уиллиса. Arch Neurol1963; 8: 8–14.

  4. Vander Ecken HM , Adams RD. Анатомия и функциональное значение анастамозов менингеальных артерий головного мозга человека. J Neuropathol Exp Neurol1953; 12: 132–57.

  5. Лассен Н.А. , Андерсен А.Р., Фриберт Л., и др. Удержание 99m Tc-d, l-HMPAO в головном мозге человека после внутриартериальной болюсной инъекции.Кинетический анализ. J Cereb Blood Flow Metab 1988; 8: S13–22.

  6. Yonas H , Pindzola RP, Johnson DW. Ксенон / компьютерная томография мозгового кровотока и его использование в клинической практике. Neurosurg Clin North Am1996; 7: 605–16.

  7. Lev MH , Sagal AZ, Farkas J, et al. Применение перфузионно-взвешенной КТ при остром инсульте средней мозговой артерии, подвергнутом лечению тромболизисом.Прогнозирование конечного объема инфаркта и клинического исхода. Инсульт 2001; 32: 2021–208.

  8. Ostergaard L , Johannsen P, Host-Poulsen P, et al. Измерения церебрального кровотока с помощью болюсного отслеживания магнитно-резонансной томографии: сравнение с [(15) O] H 2 O позитронно-эмиссионной томографии у людей. J Cereb Blood Flow Metab 1998; 18: 935–40.

  9. Eicke BM , Tegeler CH.Ультразвуковая количественная оценка объема кровотока. В: Тегелер С.Х., Бабикян В.Л., Гомес С.Р., ред. Нейросонология. Сент-Луис: CV Mosby, 1995: 100–9.

  10. Дин CR , Маркус Х.С. Измерение скорости потока цвета. Проверка in vitro и применение на сонных артериях человека. Ультразвук Med Biol 1997; 23: 447–52.

  11. Eyding J , Wilkening W., Postert T. Методы перфузии мозга и ультразвуковой визуализации.Eur J Ultrasound, 2002; 16: 91–104.

  12. Furchcott RF , Zawadski СП. Обязательная роль эндотелиальных клеток в расслаблении гладкой мускулатуры артерий ацетилхолином. Nature1980; 288: 373–6.

  13. Palmer RM , Ferrige AG, Moncada S. Высвобождение оксида азота составляет биологическую активность релаксирующего фактора эндотелия. Nature1987; 327: 524–6.

  14. Iadecola C , Pelligrino DA, Moskowitz MA, et al. Ингибирование синтазы оксида азота и цереброваскулярная регуляция. J Cereb Blood Flow Metab 1994; 14: 175–92.

  15. White RP , Deane C, Vallance P, et al. Ингибирование синтазы оксида азота у людей снижает церебральный кровоток, но не снижает гиперемический ответ на гиперкапнию. Инсульт 1998; 29: 467–72.

  16. White RP , Hindley C, Bloomfield PM, et al. Влияние ингибитора синтазы оксида азота L-NMMA на базальный CBF и вазонейрональное связывание у человека: исследование ПЭТ. J Cereb Blood Flow Metab 1999; 19: 673–8.

  17. Лассен Н.А. . Церебральный кровоток и потребление кислорода у человека. Physiol Rev1959; 39: 183–238.

  18. Strandgaard S , Olsen J, Skinhoj E, et al. Ауторегуляция мозгового кровообращения при тяжелой артериальной гипертензии.BMJ 1973; 1: 507–10.

  19. Эневольдсен EM , Йенсен FT. Ауторегуляция и CO 2 ответов церебрального кровотока у пациентов с острой тяжелой травмой головы. Журнал Neurosurg 1978; 48: 689–703.

  20. Symon L , Бранстон, штат Нью-Мексико, Стронг AJ. Ауторегуляция при острой очаговой ишемии. Экспериментальное исследование. Stroke1976; 7: 547–54.

  21. Волдби Б .Патофизиология субарахноидального кровоизлияния. Экспериментальные и клинические данные. Acta Neurochir Suppl (Вена) 1988; 45: 1–6.

  22. Panerai РБ . Оценка ауторегуляции церебрального давления у человека — обзор методов измерения. Physiol Meas 1998; 19: 305–38.

  23. Галстуки FP , Лам AM, Aaslid R, et al. Сравнение статических и динамических измерений ауторегуляции головного мозга.Инсульт 1995; 26: 1014–19.

  24. Белый RP , Markus HS. Неинвазивное определение нарушения динамической церебральной ауторегуляции при стенозе сонной артерии. Stroke1997; 28: 1340–4.

  25. Hlatky R , Furuya Y, Valadka AB, et al. Динамическая ауторегуляторная реакция после тяжелой черепно-мозговой травмы. Журнал Neurosurg 2002; 97: 1054–61.

  26. Dawson SL , Panerai RB, Potter JF.Серийные изменения статической и динамической ауторегуляции головного мозга после острого ишемического инсульта. Cerebrovasc Dis2003; 16: 69–75.

  27. Busija DW , Heistad DD. Факторы, участвующие в физиологической регуляции мозгового кровообращения. Rev Physiol Biochem Pharmacol1984; 101: 161–211.

  28. Chillon J-M , Баумбах GL. Ауторегуляция мозгового кровотока. В: Welch KMA, Caplan LR, Reis DJ, и др. , ред.Букварь по цереброваскулярным заболеваниям. Сан-Диего: Academic Press, 1997: 51–4.

  29. Белый R , Vallance P, Markus HS. Влияние ингибирования синтазы оксида азота на динамическую ауторегуляцию головного мозга у человека. Clin Sci (Colch) 2000; 99: 555–60.

  30. Хуанг З. , Хуанг П.Л., Ма Дж., и др. Увеличенные инфаркты у мышей с нокаутом эндотелиальной азотсинтазы ослабляются нитро-1-аргинином.J Cereb Blood Flow Metab 1996; 16: 981–7.

  31. Кущинский З . Регуляция мозгового кровотока: обзор. В: Mraovitch S, Sercombe R, eds. Нейрофизиологические основы регуляции мозгового кровотока: введение. Лондон: Джон Либби, 1996: 245–62.

  32. Markus HS , Vallance P, коричневый MM. Дифференциальное влияние трех ингибиторов циклооксигеназы на скорость мозгового кровотока человека и реактивность углекислого газа.Stroke1994; 25: 1760–4.

  33. Thompson BG , Pluta RM, Girton ME, et al. Оксид азота обеспечивает хеморегуляцию, но не саморегуляцию церебрального кровотока у приматов. Журнал Neurosurg 1996; 84: 71–8.

  34. McPherson RW , Kirsch JR, Ghaly RF, et al. Влияние ингибирования синтазы оксида азота на реакцию сосудов головного мозга на гиперкапнию у приматов.Инсульт 1995; 26: 682–7.

  35. Shinozuka T , Nemoto EM, Winter PM. Механизмы мозгового кровообращения O 2 чувствительность от гипероксии у крыс. J Cereb Blood Flow Metab 1989; 9: 187–95.

  36. Ringlestein EB , Sievers C, Ecker S, et al. Неинвазивная оценка индуцированного CO 2 церебрального вазомоторного ответа у здоровых людей и пациентов с окклюзиями внутренней сонной артерии.Инсульт 1988; 19: 963–9.

  37. Huber P , Handa J. Влияние контрастного вещества, гиперкапнии, гипервентиляции, гипертонической глюкозы и папаверина на диаметр мозговых артерий. Invest Radiol1967; 2: 17–32.

  38. Kleiser B , Widder B. Течение окклюзии сонных артерий с нарушением цереброваскулярной реактивности. Stroke1992; 23: 171–4.

  39. Маркус H , Куллинане М.Тяжелое нарушение цереброваскулярной реактивности позволяет прогнозировать риск инсульта и ТИА у пациентов со стенозом и окклюзией сонной артерии. Brain2001; 124: 457–67.

  40. Gur AY , Bova I, Bornstein NM. Является ли нарушение церебральной вазомоторной реактивности прогностическим фактором инсульта у бессимптомных пациентов? Stroke1996; 27: 2188–90.

  41. Рой CS , Шеррингтон CS. О регуляции кровоснабжения головного мозга.J. Physiol (Лондон) 1890; 11: 85–108.

  42. Gjedde A . Энергетический метаболизм мозга и гемодинамический ответ. В: Джеззард П., Мэтьюз П.М., Смит С.М., ред. Функциональная МРТ. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 2001: 37–65.

  43. Siesjo BK . Патофизиология и лечение очаговой ишемии головного мозга. Часть 1. Патофизиология. J. Neurosurg, 1992; 77: 169–84.

  44. Branston NM , Symon L, Crockard HA, et al. Взаимосвязь между корковым вызванным потенциалом и локальным кортикальным кровотоком после острой окклюзии средней мозговой артерии у павиана. Exp Neurol 1974; 45: 195–208.

  45. Heiss WD , Hayakawa T, Waltz AG. Функция корковых нейронов при ишемии. Влияние окклюзии одной средней артерии на активность отдельных единиц у кошек. Arch Neurol 1976; 33: 813–20.

  46. Sharborough FW , Messick JM, Sundt TM.Корреляция непрерывных электроэнцефалограмм с измерениями мозгового кровотока во время каротидной эндартерэктомии. Stroke1973; 4: 674–83.

  47. Харрис Р.Дж. , Саймон Л., Бранстон Н.М., и др. Изменения внеклеточной активности кальция при церебральной ишемии. J Cereb Blood Flow Metab 1981; 1: 203–9.

  48. Хоссманн КА . Пороги жизнеспособности и полутень очаговой ишемии.Энн Нейрол, 1994; 36: 557–65.

  49. Astrup J , Siesjo BK, Symon L. Пороги церебральной ишемии — ишемическая полутень. Инсульт 1981; 12: 723–5.

  50. Jones TH , Moraweta RB, Crowell RM, et al. Пороги очаговой ишемии головного мозга у бодрствующих обезьян. Журнал Neurosurg 1981; 54: 773–82.

  51. Барон Дж. С. .Картирование ишемической полутени с помощью ПЭТ: значение для лечения острого инсульта. Цереброваск, 1999; 9: 193–201.

  52. Baron JC , Bousser MG, Comar D, et al. Неинвазивное томографическое исследование церебрального кровотока и метаболизма кислорода in vivo: возможности, ограничения и клиническое применение при церебральных ишемических расстройствах. Eur Neurol 1981; 20: 273–84.

  53. Wise RJS , Bernadi S, Frackowiak RSJ, et al. Последовательные наблюдения за патофизиологией острого инсульта: переход от ишемии к инфаркту, отраженный в региональной экстракции кислорода. Мозг 1983; 106: 197–222.

  54. Marchal G , Beaudouin V, Rioux P, et al. Длительное сохранение значительных объемов потенциально жизнеспособной ткани мозга после инсульта: коррелятивное исследование ПЭТ-КТ с анализом данных на основе вокселей. Инсульт 1996; 27: 599–606.

  55. Группа исследования инсульта RT-PA .Активатор тканевого плазминогена при ишемическом инсульте. N Engl J Med1995; 333: 1581–7.

  56. Young AR , Touzani O, Derlon JM, et al. Ранняя реперфузия у анестезированного павиана снижает повреждение мозга после окклюзии средней мозговой артерии. Инсульт 1997; 28: 632–8.

  57. Heiss WD , Graf R, Wienhard K, et al. Динамическая полутень, продемонстрированная последовательным мультифокальным ПЭТ после окклюзии средней мозговой артерии у кошек.J Cereb Blood Flow Metab 1994; 14: 892–902.

  58. Фишер М . Ишемическая полутень и терапевтическое временное окно. В: Fisher M, Bogousslavsky J, eds. Текущий обзор цереброваскулярных заболеваний, 4-е изд. Филадельфия: Современная медицина, 2002: 35–43.

  59. Baird A , Benfield A, Schlaug G, et al. Увеличение объемов ишемических повреждений головного мозга человека, измеренных с помощью диффузионно-взвешенной магнитной томографии.Энн Нейрол 1997; 41: 581–9.

  60. Барбер П. , Дарби Д., Десмонд П. М., и др. Прогнозирование исхода инсульта с помощью эхопланарной перфузионной и диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии. Неврология 1998; 51: 418–26.

  61. Schellinger PD , Jansen O, Fiebach JB, et al. Мониторинг внутривенного тромболиза рекомбинантного тканевого активатора плазминогена при остром ишемическом инсульте с помощью диффузной и перфузионной МРТ.Инсульт 2000; 31: 1318–28.

  62. Kidwell CS , Saver JL, Mattiello J, et al. Тромболитическая реверсия острого ишемического повреждения головного мозга человека, показанная с помощью диффузной / перфузионной магнитно-резонансной томографии. Энн Нейрол 2000; 47: 462–9.

  63. Kidwell CS , Saver JL, Starkman S, et al. Позднее вторичное ишемическое повреждение у пациентов, получавших внутриартериальный тромболизис.Энн Нейрол 2002; 52: 698–703.

  64. Wintermark M , Maeder P, Thiran J-P, et al. Одновременные измерения региональных мозговых кровотоков с помощью перфузионной КТ и стабильной ксеноновой КТ: валидационное исследование. Am J Neuroradiol 2001; 22: 905–14.

  65. Wintermark M , Reichhart M, Cuisenaire O, et al. Сравнение перфузионной компьютерной томографии при поступлении и качественной диффузной и перфузионной магнитно-резонансной томографии у пациентов с острым инсультом.Инсульт 2002; 33: 2025–31.

  66. Na DG , Ryoo JW, Lee KH, et al. Многофазная перфузионная компьютерная томография при остром ишемическом инсульте: сравнение с диффузной и перфузионной магнитно-резонансной томографией. J Comput Assist Tomogr 2003; 27: 194–206.

  67. Warach S . Нейровизуализация инсульта. Stroke2003; 34: 345–7.

  68. Wong KS , Gao S, Chan YL, et al. Механизмы острого инфаркта головного мозга у пациентов со стенозом средней мозговой артерии: исследование с диффузионно-взвешенной визуализацией и мониторингом микроэмбол. Энн Нейрол 2002; 52: 74–81.

  69. дель Зоппо GJ , Hallenback JM. Успехи сосудистой патофизиологии ишемического инсульта. Thromb Res2000; 98: V73–81.

  70. Когуре Т. , Когуре К. Молекулярные и биохимические процессы в головном мозге, подверженном церебральной ишемии.Clin Neurosci 1997; 4: 179–83.

  71. Choi DW , Lobner D, Dugan LL. Опосредованная глутуматным рецептором гибель нейронов в ишемическом мозге. В: Hsu C, ed. Ишемический инсульт: от основных механизмов к разработке новых лекарств. Базель: Каргер, 1998: 2–13.

  72. Mody I , MacDonald JF. Эксайтотоксичность, зависимая от рецепторов NMDA. Роль межклеточного высвобождения Ca ++ .Trends Pharmacol Sci 1995; 16: 356–9.

  73. Samdani AF , Dawson TM, Dawson VI. Синтаза оксида азота в моделях очаговой ишемии. Stroke1997; 28: 1283–8.

  74. Castillo J , Davalos A, Noya M. Прогрессирование ишемического инсульта и эксайтотоксические аминокислоты. Lancet1997; 349: 79–83.

  75. Хоссман КА .Деполяризации периинфарктной области. Cerebrovasc Brain Metab Rev 1996; 8: 195–208.

  76. Takano K , Latour LL, Formato JE, et al. Роль распространяющейся депрессии в очаговой ишемии оценивается с помощью диффузионного картирования. Энн Нейрол 1996; 39: 308–18.

  77. Vila N , Castillo J, Davalos A, et al. Провоспалительные цитокины и раннее неврологическое ухудшение при ишемическом инсульте.Инсульт 2000; 31: 2325–9.

Возвращение к церебральному перфузионному давлению EMRA

В США более 2,5 миллионов пациентов ежегодно обращаются за помощью в отделение неотложной помощи по поводу черепно-мозговой травмы (ЧМТ), что составляет примерно 2% от всех посещений отделения неотложной помощи. 1 Уход за ЧМТ в отделении неотложной помощи может быть сложной задачей, поскольку необходимо учитывать множество переменных, а рекомендации по уходу постоянно меняются.

В этой статье мы повторно рассматриваем уравнение церебрального перфузионного давления (ЦПД) как упрощенную схему для подхода к лечению ЧМТ в отделении неотложной помощи.Оптимизация CPP необходима для удовлетворения метаболических потребностей поврежденного мозга, предотвращения вторичных травм и сведения к минимуму будущей нетрудоспособности. 2 Уравнение выглядит следующим образом:
Давление церебральной перфузии = Среднее артериальное давление — Внутричерепное давление (CPP = MAP -ICP) 3

Текущее целевое значение CPP составляет от 60 до 70 мм рт. 2,4,5 В этом уравнении мы видим, что CPP зависит от градиента давления между MAP и ICP.Оценивая наши стратегии контроля MAP и ICP, мы можем сформировать концептуальную основу для управления TBI в ED.

Среднее артериальное давление
При ЧМТ важно избегать как гипотензии, так и гипертонии, которые приводят к церебральной ишемии и вазогенному отеку соответственно. 4 У пациентов с тяжелой ЧМТ ранний мониторинг ВЧД должен проводиться после консультации с нейрохирургом, чтобы учесть титрование артериального давления (АД) пациента для достижения целевых значений ЦПД.До начала мониторинга ВЧД рекомендуется поддерживать САД в пределах от 80 до 110 мм рт. 4

Для лечения артериальной гипертензии используйте титруемые бета-адреноблокаторы короткого действия и блокаторы кальциевых каналов, такие как никардипин, клевидипин и эсмолол. 6

Лечите гипотонию с помощью болюсов жидкости или вазопрессоров, таких как норадреналин, адреналин и фенилэфрин. Выявление и устранение основных причин гипотонии, таких как гиповолемический или нейрогенный шок.

Хотя управление проходимостью дыхательных путей может быть необходимо при тяжелой ЧМТ, интубация может сопровождаться нежелательными гемодинамическими изменениями. Ларингоскопия и манипуляции с трахеей приводят к симпатической стимуляции, которая вызывает повышение частоты сердечных сокращений и АД. Рассмотрите возможность предварительной обработки фентанилом, чтобы уменьшить выброс катехоламинов в результате прямой ларингоскопии. Лидокаин для предварительного лечения не оказывает значительного влияния на ВЧД, ЦПД или САД в ответ на ларингоскопию. 6,7,8,9

И наоборот, обеспечение проходимости дыхательных путей также может привести к гипотензии из-за гемодинамических эффектов индукционных агентов, седативных агентов и вентиляции с положительным давлением.Чтобы избежать отрицательных результатов, необходимы тщательный мониторинг, разумный выбор лекарств и оптимизация САД перед интубацией.

Лекарства для индукции, применяемые при ЧМТ, включают кетамин, пропофол или этомидат. Кетамин, который в прошлом подвергался остракизму из-за опасений о повышении ВЧД, снова стал разумным выбором в качестве индукционного агента. Помимо благоприятного гемодинамического профиля, все больше данных свидетельствует о том, что кетамин не оказывает отрицательного воздействия на ВЧД, ЦПД, неврологические исходы или смертность у пациентов с ЧМТ. 6,9,10

Paralysis можно использовать с различными нервно-мышечными блокаторами, такими как сукцинилхолин или рокуроний. Сукцинилхолин проявляется недолго и может быть полезным для пациентов, которым требуется частая неврологическая переоценка. Тем не менее, медработники должны помнить стандартные противопоказания к сукцинилхолину, которые могут представлять риск для пациентов, страдающих ЧМТ, такие как раздавливание и длительная иммобилизация. 6,9

Седация и анальгезия после интубации важны по ряду причин: они сводят к минимуму беспокойство и возбуждение пациента, снижают скорость мозгового метаболизма потребления кислорода и облегчают механическую вентиляцию легких.4 Пропофол получил признание в качестве седативного средства при ЧМТ, поскольку он снижает скорость церебрального метаболизма и снижает порог судорожных припадков, а также быстро метаболизируется, что облегчает частые неврологические проверки. 4,9 Анальгетики, такие как фентанил, морфин и гидроморфон, также могут использоваться в сочетании с седативными средствами. 4,9

ВНУТРЕННЕЕ ДАВЛЕНИЕ
Череп взрослого человека представляет собой замкнутое пространство и может удерживать фиксированный объем. Следовательно, изменение объема одного содержимого должно приводить к изменению объема другого содержимого.Нормальный мозг может саморегулировать церебральный кровоток в пределах определенного диапазона САД и ЦПД, но в условиях ЧМТ ауторегуляция может быть нарушена и потребовать вмешательства. 3,6 Целевое ВЧД <22 мм рт. Мы можем посмотреть на вмешательства, доступные поставщикам, просмотрев каждое содержимое черепа.

Сосуды / кровь
Углекислый газ вызывает расширение сосудов головного мозга (через H +), так что PaCO2 имеет линейную корреляцию с мозговым кровотоком в диапазоне 20–80 мм рт. 3,10 У интубированных пациентов важно избегать как гипервентиляции, которая приводит к ишемии, так и гиповентиляции, которая приводит к гиперемии. 3 Целевое значение PaCO2 составляет 35–38 мм рт. 9 Гипервентиляция до PaCO2 <30 мм рт. Ст. Больше не рекомендуется во всем мире, но может быть рассмотрена в случаях, когда грыжа кажется неизбежной. 11

Кислород необходим для высоких метаболических потребностей мозга. Поддерживайте SpO2> 95%, поскольку гипоксия связана с плохими клиническими исходами у пациентов с ЧМТ, особенно в сочетании с гипотонией. 3 У пациентов, которым требуется обеспечение проходимости дыхательных путей, адекватная преоксигенация, апноэ оксигенация и избегание длительной гиповентиляции могут предотвратить десатурацию во время интубации.

Шейные воротники препятствуют оттоку мозговых вен и тем самым повышают ВЧД. Старайтесь как можно скорее очистить С-образный воротник.

Поднимите изголовье кровати, чтобы облегчить венозный дренаж.

Цереброспинальная жидкость
Наружные желудочковые дренажи (EVD) устанавливаются для обеспечения непрерывного или периодического дренажа спинномозговой жидкости, и показали преимущества у пациентов с TBI с GCS <6. 10 Это может сделать нейрохирург у постели больного в отделении неотложной помощи.

Паренхима
Для уменьшения отека мозга можно использовать маннит или гипертонический раствор. Споры о том, что является более эффективным, продолжается, поскольку имеющиеся данные не подтверждают использование одного метода по сравнению с другим с точки зрения показателей заболеваемости и смертности. Аргументы в пользу использования HTS включают большее снижение ВЧД, более длительную продолжительность действия и меньшую частоту острой почечной недостаточности и обезвоживания по сравнению с маннитолом. 12,13

Жидкая реанимация должна проводиться с изоосмолярными жидкостями, такими как 0,9% NaCl и PlasmaLyte, чтобы избежать отека мозга. 14 Избегайте лактатной жидкости Рингера и других гипоосмолярных жидкостей, таких как D5 0,45% NaCl. 14

Череп
Декомпрессивная трепанация черепа может быть разумным хирургическим вариантом лечения тяжелой ЧМТ. На сегодняшний день было проведено два многоцентровых рандомизированных контролируемых исследования по изучению заболеваемости и смертности у пациентов с ЧМТ с повышенным ВЧД, не поддающимся лечению: DECRA15 и RESCUEicp. 16 Эти испытания продемонстрировали некоторые противоречивые результаты, и эффект декомпрессивной краниэктомии при ЧМТ остается неясным. Краниэктомии, вероятно, были связаны со снижением ВЧД и снижением смертности у пациентов с ЧМТ, но они также были связаны с увеличением выживаемости с вегетативным состоянием и тяжелой инвалидностью, предположительно из-за растяжения аксонов, поскольку мозгу позволяют растягиваться за пределы череп. 11,15,16 Решение о проведении трепанации черепа должно вовлекать членов семьи для определения индивидуальных ценностей и целей лечения.

Отверстия для заусенцев могут быть использованы при подозрении или известной эпидуральной гематоме с признаками грыжи, особенно в больницах, где нет доступа к нейрохирургической помощи. 17,18

Заключение
В этой статье мы предложили основу для концептуализации лечения ЧМТ на основе уравнения для расчета CPP: CPP = MAP — ICP. Мы рассмотрели варианты лечения и цели лечения для MAP и ICP, которые кратко изложены в таблице ниже.

Пациенты, которым требуется обеспечение проходимости дыхательных путей, особенно уязвимы к гемодинамическим нарушениям и гипоксии, и эти потенциальные источники вторичного повреждения следует предвидеть и смягчать.

Ранняя консультация нейрохирургии для пациентов с тяжелой ЧМТ имеет важное значение, поскольку этим пациентам могут быть полезны инвазивные процедуры, такие как мониторинг ВЧД, дренирование наружных желудочков или декомпрессивная трепанация черепа.

Ссылки
1. Тейлор К.А., Белл Дж. М., Брейдинг М. Дж., Сюй Л.Посещения, госпитализации и смерти в отделениях неотложной помощи в связи с травматическими повреждениями головного мозга — США, 2007 и 2013 гг. MMWR Surveill Summ 2017; 66 (№ SS-9): 1–16.
2. Прабхакар Х., Сандху К., Бхагат Х., Дурга П., Чавла Р. Современные концепции оптимального церебрального перфузионного давления при черепно-мозговой травме. Журнал анестезиологии, клинической фармакологии . 2014; 30 (3): 318-327
3. Чиполла MJ. Церебральное кровообращение. Сан-Рафаэль (Калифорния): Morgan & Claypool Life Sciences; 2009. Глава 5, Контроль церебрального кровотока.
4. Хельми А., Вискайчипи М., Гупта А. К.. Черепно-мозговая травма: ведение интенсивной терапии. Британский журнал анестезии . 2007; 99 (1): 32-42.
5. Карни Н., Тоттен А.М., О’Рейли С. и др. Руководство по ведению тяжелой черепно-мозговой травмы, четвертое издание. Нейрохирургия . 2017 1 января; 80 (1): 6-15.
6. Бухер Дж., Койфман А. Интубация неврологически травмированного пациента. J Emerg Med . 2015; 49 (6): 920-927.
7. Робинсон Н., Клэнси М. У пациентов с травмой головы, которым проводят интубацию в быстрой последовательности, приводит ли предварительное лечение лигнокаином / лидокаином к улучшению неврологического исхода? Обзор литературы. J Emerg Med. 2001; 18 (6): 453-457.
8. Лин CC, Yu JH, Lin CC, Li WC, Weng YM, Chen SY. Постинтубационные гемодинамические эффекты внутривенного лидокаина при тяжелой черепно-мозговой травме. Am J Emerg Med . 2012; 30 (9): 1782-1787.
9. Раджаджи В., Риггс Б., Седер ДБ. Неотложная неврологическая поддержка жизни: дыхательные пути, вентиляция и седация. Neurocrit Care . 2017; 27 (Приложение 1): 4-28.
10. Коэн Л., Атаид В., Викхэм М.Э., Дойл-Уотерс М.М., Роуз Н.Г., Холь С.М. Влияние кетамина на внутричерепное и церебральное перфузионное давление и результаты для здоровья: систематический обзор. Энн Эмерг Мед . 2015; 65: 43-51.
11. Griesdale DE, McEwen J, Kurth T., Chittock DR. Наружные желудочковые дренажи и смертность у пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой. Can J Neurol Sci .2010; 37 (1): 43-48.
12. Камель Х., Нави Б.Б., Накагава К., Хемфилл Дж. К., Ко, Нью-Йорк. Гипертонический раствор против маннита для лечения повышенного внутричерепного давления: метаанализ рандомизированных клинических исследований. Crit Care Med . 2011; 39 (3): 554-559.
13. Ли М., Чен Т., Чен С.Д., Цай Дж., Ху Й.Сравнение эквимолярных доз маннита и гипертонического раствора для лечения повышенного внутричерепного давления после черепно-мозговой травмы: систематический обзор и метаанализ. Медицина . 2015; 94 (17): e736.
14. Альвис-Миранда HR, Кастеллар-Леонес SM, Москоте-Салазар LR. Внутривенная инфузионная терапия при черепно-мозговой травме и декомпрессивной краниэктомии. Смертельная травма быка . 2014; 2 (1): 3-14.
15. Cooper DJ, Rosenfeld JV, Murray L, et al. Декомпрессивная трепанация черепа при диффузной черепно-мозговой травме. N Engl J Med . 2011; 364 (16): 1493-1502.
16. Хатчинсон П.Дж., Колиас А.Г., Тимофеев И.С. и др. Испытание декомпрессивной трепанации черепа при травматической внутричерепной гипертензии. N Engl J Med . 2016; 375 (12): 1119-1130.
17. Нельсон Дж. Местная трепанация черепа перед переносом связана с благоприятными исходами при церебральной грыже из-за эпидуральной гематомы. Acad Emerg Med. 2011; 18: 78–85
18. Итон Дж., Ханиф А.Б., Мулима Дж., Каджомбо С., Чарльз А. Результаты исследования отверстий заусенцев для травматической травмы головного мозга в условиях ограниченных ресурсов. Мир нейрохирургии . 2017; 105: 257-264.

Информация об управлении церебральным перфузионным давлением (ЦПД) Обратная связь и уход — полный текст

Профилактика или уменьшение вторичных черепно-мозговых травм является ключевым компонентом интенсивной терапии пациентов с различными мозговыми инсультами. Текущее клиническое руководство делает упор на поддержание церебрального перфузионного давления (ЦПД) на уровне 70 мм рт. Ст. Или выше, чтобы свести к минимуму такое вторичное повреждение головного мозга. Однако из-за плохой эргономики дисплеев клинического мониторинга вполне вероятно, что медсестры пропустят короткие эпизоды снижения ЦПД в ходе необходимого изменения положения пациента, отсасывания и других рутинных терапевтических действий.Учитывая решающую роль перфузии нейронов в предотвращении вторичного повреждения помимо исходного повреждения головного мозга, улучшение способности медсестры визуализировать и управлять ЦПД на постоянной основе может позволить измеримое улучшение краткосрочных и долгосрочных функциональных результатов пациента. Компьютерные интерфейсы, которые предоставляют хорошо видимую информацию о СРР, будут случайным образом распределены по койкам отделений интенсивной терапии пациентов с закрытой травмой головы (CHI) или субарахноидальным кровоизлиянием (SAH), в которые были помещены мониторы внутричерепного давления и артериальные линии для медицинского управления, стратифицированные по первичный диагноз (CHI или SAH) и степень тяжести.Будут непрерывно собираться данные от 150 пациентов с и 150 пациентов без интерфейсного монитора в течение всего периода мониторинга CPP. Основная проверяемая гипотеза заключается в том, что оценка результатов по Глазго (GOS) через 6 месяцев после выписки из отделения неотложной помощи будет значительно лучше у тех, за которыми наблюдали с непрерывным отображением CPP. Вторичными конечными точками являются GOS при выписке и через 3 месяца после выписки, оценка показателя функциональной независимости (FIM) при выписке и проверка функционального статуса через 3 и 6 месяцев.Будет определен процент CPP ниже установленных уровней во время мониторинга больницы.

Не установлены пороговые значения CPP, которые адекватно предсказывали бы, насколько хорошо дети, пережившие черепно-мозговую травму, будут делать это. Таким образом, мы опишем связь между различными порогами CPP и исходом у детей в период до одного года после травмы головного мозга. Планируемое количество зачисленных детей — 65.

Исследования показывают, что регулярность или изменчивость физиологических показателей, например, частоты сердечных сокращений, может дать информацию о том, насколько хорошо система может реагировать на проблемы.Изменения в вариабельности могут быть связаны с заболеванием. Таким образом, описание физиологической изменчивости может быть полезно для выявления критически больных людей с черепно-мозговой травмой, которые менее способны адаптироваться к трудностям и могут представлять больший риск дальнейшего повреждения головного мозга и более неблагоприятный исход.

Меры значения, которое люди придают различным состояниям здоровья, используются для расчета лет жизни с поправкой на качество и оценки экономической эффективности лечения. Несмотря на то, что были разработаны меры для оценки того, как люди оценивают различные результаты, информация о значении результатов после травмы головного мозга отсутствует.Мы будем использовать эти меры для проведения интервью как с пережившими черепно-мозговую травму, так и с теми, у кого не было травмы головного мозга, чтобы расширить знания в этой области.

Астроциты контролируют перфузию головного мозга и контролируют системное кровообращение для поддержания кровотока в головном мозге

Все эксперименты на животных проводились в соответствии с Директивой Европейской комиссии 86/609 / EEC (Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей. ) и Министерством внутренних дел Великобритании (о научных процедурах) (1986) с одобрения проекта Комитетом по институциональному уходу и использованию животных Лондонского университетского колледжа.Крыс содержали в группах и поддерживали 12-часовой световой цикл (свет в 07:00), и они имели неограниченный доступ к воде и пище.

Экспериментальные модели на животных и измерения

Молодых взрослых крыс Sprague-Dawley (250–300 г) анестезировали уретаном (индукция: 1,3 г кг –1 , внутрибрюшинно; поддержание: 10–25 мг кг –1 ч. -1 , iv). Адекватная анестезия обеспечивалась поддержанием стабильных уровней артериального кровяного давления (АД) и частоты сердечных сокращений, что свидетельствовало об отсутствии реакции на защемление лапы.Бедренную артерию и вену канюлировали для измерения АД и введения анестетика соответственно. Трахею канюлировали, и животное механически вентилировали воздухом, дополненным кислородом, с использованием вентилятора положительного давления с дыхательным объемом ~ 1 мл на 100 г веса тела и частотой вентилятора, аналогичной частоте дыхания в состоянии покоя (~ 60 ударов мин. ). −1 ). Третий желудочек мозга был канюлирован и подключен через мини-катетер, заполненный физиологическим раствором, к датчику давления для регистрации изменений внутричерепного давления (ВЧД) (рис.1б). Правильное расположение канюли было подтверждено наблюдением небольших колебаний ВЧД, связанных с сердечным пульсом. Боковой желудочек головного мозга канюлировали и через заполненный физиологическим раствором мини-катетер соединили с водным столбом для доставки экспериментального стимула (рис. 1b). Уровень CO 2 в конце выдоха контролировали непрерывно (Capstar-100, CWE). P O 2 , P CO 2 и pH артериальной крови измерялись регулярно и поддерживались в пределах физиологических диапазонов ( P O 2 95–105 мм рт. Ст .; P CO 2 35–45 мм рт. Ст. И pH 7.35–7.45), регулируя дыхательный объем и / или частоту вентилятора, а также уровень дополнительного кислорода. Температура тела поддерживалась на уровне 37,0 ± 0,5 ° С.

Левый почечный нерв был рассечен забрюшинно и помещен на биполярные серебряные электроды для регистрации активности симпатического (вазомоторного) нерва почек (RSNA). RSNA был усилен (× 20 000), отфильтрован (80–1000 Гц) и дискретизирован с частотой 11 кГц. Затем ректифицированный RSNA сглаживали с постоянной времени 100 мс для получения среднего уровня активности.Изменения в RSNA, зарегистрированные во время эксперимента, были нормализованы в отношении активности покоя (100%) и полного отсутствия симпатических разрядов (0%) после введения ганглионарного блокатора гексаметония (20 мг; в / в) в конце эксперимента.

Парциальное давление ткани O 2 (PtO 2 ) в соматосенсорной области коры регистрировали с помощью оптических датчиков (диаметр наконечника 250 мкм; система OxyLite; Oxford Optronix), размещенных на 1-2 мм ниже поверхности коры.Работа датчика основана на технологии оптической флуоресценции, которая позволяет в реальном времени регистрировать абсолютные изменения в ткани PO 2 .

Изменения церебрального кровотока (CBF) в ответ на повышение ВЧД были зарегистрированы у крыс, анестезированных уретаном, с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) с меткой спина артерии (ASL) 26,32 . В этих экспериментах великая цистерна была канюлирована (дополнительный рис. 1) и подключена через мини-катетер, заполненный физиологическим раствором, к шприцу Гамильтона для доставки экспериментального стимула (повышенное ВЧД).Голова животного была закреплена в сканере МРТ с помощью ушей и резцов. Визуализацию выполняли с помощью сканера с горизонтальным отверстием 9,4 Т (Agilent) с объемной катушкой с внутренним диаметром 72 мм для передачи (Rapid Biomedical) и 4-канальной матричной головной катушкой (Rapid Biomedical) для сбора сигнала. Последовательность МРТ ASL с переменным инверсионным восстановлением, чувствительным к потоку (FAIR) с трехкратным сегментированным считыванием EPI применялась для измерения CBF. Были использованы следующие параметры последовательности: TR = 5000 мс, TI = 2000 мс, размер матрицы = 64 × 64, FOV = 35 мм × 35 мм, TE = 10 мс, одиночный срез (толщина среза = 2 мм), ширина полосы инверсионного импульса. = 20 кГц.ЧЕСТНЫЕ изображения были получены каждые 30 с. Данные временного ряда были извлечены из нарисованных вручную областей интереса в коре и полосатом теле (рис. 1c, дополнительный рис. 1). CBF был определен количественно на основе данных ASL 33 .

Биотелеметрия использовалась для записи суточного системного АД и частоты сердечных сокращений у находящихся в сознании животных со свободным поведением 34 . Крыс (220–250 г) анестезировали изофлураном (2–4% в воздухе, обогащенном O 2 ) и выполняли лапаротомию для обнажения брюшной аорты. Катетер, соединенный с датчиком давления телеметрии (модель TA11PA-C40, Data Science International), был продвинут по центру в аорту и зафиксирован с помощью Vetbond (3 M).Разрез закрыли наложением швов. Животные получали бупренорфин (0,05 мг -1 кг -1 в день, подкожно) в течение 3 дней и им давали возможность восстановиться в течение 7 дней в домашних клетках.

Перенос вирусного гена

Крыс (200–250 г) анестезировали смесью кетамина (60 мг, кг –1 , внутримышечно) и медетомидина (250 мкг, кг –1 , внутримышечно) и помещали в стереотаксическую среду. Рамка. Области вентролатерального продолговатого мозга, содержащие симпато-возбудительные нервные цепи (рис.3а) были нацелены с обеих сторон, продвигая стеклянную микропипетку от дорсальной поверхности мозжечка после небольшой трепанации черепа. Вирусные векторы были доставлены с помощью двух микроинъекций (1 мкл каждая, 0,1 мкл мин. -1 ) на каждую сторону с использованием следующих координат из Bregma : 12 и 12,5 мм каудально, 2 мм латерально и 8 мм вентрально. После микроинъекций рану зашили и анестезию сняли атипамезолом (1 мг / кг -1 , в / м). Для послеоперационного обезболивания животным вводили бупренорфин (0.05 мг -1 кг -1 в сутки, подкожно) в течение 3 дней. После операции никаких осложнений не наблюдалось, животные прибавили в весе нормально. Перед экспериментами животных оставляли на 7-10 дней для восстановления, чтобы обеспечить стабильный и высокий уровень экспрессии трансгена.

Молекулярные подходы к блокированию астроглиальной передачи сигналов

Передача сигналов между астроцитами ствола мозга и между астроцитами ствола мозга и симпато-возбуждающими нейронами была нарушена вирусной экспрессией легкой цепи столбнячного токсина (TeLC), доминантно-отрицательного белка SNARE (dnSNARE) или мощный АТФ-разрушающий фермент трансмембранная фосфатаза простатической кислоты (TMPAP).Экспрессия TeLC способствует протеолитической деградации белков SNARE 35 , которые опосредуют везикулярное стыкование и слияние. Белок dnSNARE блокирует пузырьки на стадии переходного слияния, предотвращая расширение пор до состояния полного слияния 36 . И TeLC, и dnSNARE эффективно блокируют механизмы везикулярного высвобождения Ca 2+ в астроцитах и ​​предотвращают распространение механосенсорного возбуждения Ca 2+ между астроцитами 17,24 . Создание аденовирусных векторов (AVV) для экспрессии TeLC (AVV-sGFAP-EGFP-skip-TeLC; титр: 2 × 10 10 ) и dnSNARE (AVV-sGFAP-dnSNARE-EGFP; титр 3 × 10 10 ) под контролем усиленного промотора GFAP, и проверка эффективности трансгенов в блокировании высвобождения везикул и передачи сигналов между астроцитами была подробно описана ранее 17,24 .

Чтобы блокировать АТФ-опосредованную передачу сигналов, способствуя быстрому разрушению внеклеточного АТФ и последующих пуринов, симпатические контролирующие области ствола мозга были нацелены лентивирусным вектором (LVV) для экспрессии TMPAP 37 . Экспрессия TMPAP управлялась под контролем промотора фактора элонгации 1α (EF1α) (LVV-Ef1α-TMPAP-EGFP). Экспрессия TMPAP предотвращает накопление АТФ в везикулярных компартментах астроглии, блокирует АТФ-опосредованную передачу сигналов и эффективно ограничивает распространение механосенсорных волн Ca 2+ между астроцитами 25,26 .У контрольных животных астроциты ствола мозга были нацелены на экспрессию усиленного зеленого флуоресцентного белка (EGFP или CatCh-EGFP) с использованием адено- или лентивирусных векторов.

Протоколы экспериментов

  1. 1.

    У наивных крыс CBF измеряли с помощью ASL MRI. Сначала экспериментальная установка была предварительно откалибрована вне МРТ-сканера, чтобы обеспечить повышение ВЧД на 10-15 мм рт. Ст. В течение 30-60 с. Во время визуализации экспериментальный стимул этой продолжительности применялся с целью измерения острых изменений CBF в повышении ВЧД, которые происходят до полного развития компенсаторной системной сердечно-сосудистой реакции (дополнительный рис.1).

  2. 2.

    У неопытных крыс резкое снижение церебрального перфузионного давления было вызвано увеличением ВЧД с использованием водяного столба, соединенного через заполненный физиологическим раствором мини-катетер с камерой бокового желудочка мозга. ВЧД манипулировали изменением вертикального положения столбца относительно поверхности мозга. Кортикальный PtO 2 , RSNA, частота сердечных сокращений и ответы АД, вызванные повышением ВЧД до уровней, известных физиологически (на 10-15 мм рт.ст.) 10 , были зарегистрированы в контрольных условиях и при системной ганглионарной блокаде (индукция: хлоризондамин 1 мг кг −1 , т.е.v. болюс; содержание: гексаметоний 15 мг кг -1 ч -1 , в / в. настой). У животных, получавших системную ганглиозную блокаду, АД восстанавливалось и поддерживалось на физиологическом уровне с помощью внутривенной инфузии вазопрессина (0,15 нМ; 10 мкл мин -1 ).

  3. 3.

    У животных, трансдуцированных для экспрессии TeLC, dnSNARE, TMPAP или контрольного трансгена в астроцитах ствола мозга, снижение церебрального перфузионного давления было вызвано повышением ВЧД с использованием водяного столба, как описано выше.Регистрировались изменения кортикального PtO2, RSNA, частоты сердечных сокращений и АД, вызванные повышением ВЧД.

  4. 4.

    У находящихся в сознании свободно передвигающихся крыс АД регистрировали непрерывно в течение 24 ч на 8-й день после микроинъекций вирусных векторов для экспрессии TeLC, dnSNARE или контрольного трансгена (EGFP) в астроцитах вентролатерального ствола мозга. Данные о частоте сердечных сокращений были получены из записей артериального давления.

Двухфотонная визуализация

Молодых крыс (100–150 г) анестезировали уретаном (1 г кг –1 , в / в) и α-хлоралозой (50 мг / кг –1 , в / в). Адекватная анестезия обеспечивалась поддержанием стабильных уровней АД и частоты сердечных сокращений, что свидетельствовало об отсутствии реакции на ущемление лапы. Бедренную артерию и вену канюлировали для измерения АД и введения анестетика соответственно. В трахею была введена канюля, и животное было подвергнуто механической вентиляции с использованием аппарата ИВЛ с положительным давлением с дыхательным объемом ~ 1 мл на 100 г веса тела и частотой вентиляции, аналогичной частоте дыхания в состоянии покоя (~ 60 ударов мин. -1 ). .Затем животное помещали в стереотаксическую рамку. Кожа, покрывающая череп, была удалена, и небольшая трепанация черепа (~ 3 мм 2 ) была сделана в теменной кости над соматосенсорной корой. Кортикальные астроциты метили сульфородамином 101 (SR101) и загружали чувствительным к Ca 2+ красителем Oregon Green BAPTA 1 AM (OGB). Первоначально OGB растворяли в ДМСО и 20% Pluronic F127. Раствор, содержащий OGB (1 мМ) и SR101 (8 мкМ) в искусственной спинномозговой жидкости (aCSF; 124 мМ NaCl, 3 мМ KCl, 2 мМ CaCl 2 , 26 мМ NaHCO 3 , 1.25 мМ NaH 2 PO 4 , 1 мМ MgSO 4 , 10 мМ D-глюкоза, насыщенная 95% O 2 /5% CO 2 , pH 7,4) вводили через стеклянную микропипетку на четырех к шести участкам в целевой области коры головного мозга. Затем открытую поверхность мозга покрывали агарозой и защищали покровным стеклом, прикрепленным к черепу с помощью акрилового стоматологического цемента. Третий желудочек головного мозга канюлировали и через мини-катетер, заполненный физиологическим раствором, подключили к датчику давления для регистрации изменений ВЧД (рис.2а). Боковой желудочек головного мозга канюлировали и через заполненный физиологическим раствором мини-катетер соединили с водным столбом для доставки экспериментального стимула (рис. 2а). Во время визуализации животное было парализовано триэтиодидом галламина (индукция: 50 мг кг -1 , в / в; поддержание: 10 мг кг -1 ч -1 , в / в). Артериальный P O 2 , P CO 2 и pH измеряли регулярно и поддерживали в пределах физиологических диапазонов, регулируя дыхательный объем и / или частоту вентилятора.Температура тела поддерживалась на уровне 37,0 ± 0,5 ° С.

Клеточные [Ca 2+ ] и ответы в коре головного мозга регистрировали с использованием микроскопа Olympus FV1000 (Olympus), оснащенного лазером MaiTai HP DeepSee (Spectra-Physics). Использовали 25-кратный водно-иммерсионный объектив (XLPlan N, NA 1.05; Olympus). Флуорофоры возбуждали в двухфотонном режиме XYZ-t при 800 нм. Красную флуоресценцию (SR101) отделяли от зеленой флуоресценции (OGB) с помощью дихроичного зеркала. Изображения были получены на глубине до 200 мкм от кортикальной поверхности.Z-стеки (~ 15 мкм) были получены, чтобы обеспечить отслеживание клеток, которые перемещались в z-плоскости в течение экспериментального периода. Для покадровой съемки стопки по 15 мкм (пять фокальных плоскостей) были получены с разрешением 320 × 320 пикселей. Мощность лазера была минимальной для снижения фототоксичности (средняя мощность 12 мВт). Цейтраферные серии записывались до 20 мин.

Анализ данных двухфотонной визуализации

Боковое движение в данных визуализации корректировалось последовательно сначала для твердотельных сдвигов поля зрения, а затем с помощью комбинированного локально-глобального (CLG) алгоритма оценки оптического потока с использованием канала SR101 для оценка полей движения.Использовалась реализация CLG на Python из программного обеспечения image-funcut (https://github.com/abrazhe/image-funcut/tree/develop).

Изменяющийся во времени профиль базовой флуоресценции F 0 (t) оценивался в два этапа. Во-первых, медленные тенденции низкого ранга оценивались путем проецирования данных флуоресценции на усеченное разложение по сингулярным значениям F = UΣV *, где F — матрица (Nf × Npx), где каждая строка представляет собой кадр, развернутый в вектор-строку, Npx — общая количество пикселей в каждом кадре, а Nf — количество кадров.В этом разложении столбцы унитарной матрицы V являются пространственными главными компонентами, а столбцы унитарной матрицы U представляют собой соответствующие временные сигналы, в то время как элементы диагональной матрицы Σ определяют мощность, хранящуюся в каждом компоненте. Мы применили итеративно взвешенное сглаживание методом наименьших квадратов к временным сигналам, чтобы удалить короткие переходные подъемы, и выполнили усеченную проекцию обратно в пространство изображения, используя только первые r = 20 столбцов U и V. Затем с помощью программного обеспечения μCats Python (https: // doi.org / 10.5281 / zenodo.1242164; https://github.com/abrazhe/uCats) небольшие локальные отклонения от медленной низкоранговой динамики были исправлены временным сглаживанием пространственно усредненных данных в небольших перекрывающихся окнах. Достоверность оценки базовой флуоресценции подтверждена визуальным осмотром.

Необработанные данные флуоресценции могут быть очень зашумленными при попиксельном анализе, тогда как пространственное объединение снижает разрешение. Поэтому затем было выполнено комбинированное выборочное усреднение и обнаружение переходных процессов.В движущемся окне все сигналы ΔF / F 0 проецировались на несколько первых главных компонентов, а затем группировались. Выбирался кластер, содержащий сигнал из центра окна, и усреднялись все временные сигналы от пикселей, принадлежащих этому кластеру. Было оценено стандартное отклонение шума в усредненном сигнале, и для сглаженного по времени сигнала был установлен порог с двумя стандартными отклонениями шума. Это обеспечивало локальную оценку переходных процессов флуоресценции, которая накапливалась во всех пикселях, принадлежащих одному кластеру с центральным пикселем окна, с весом, обратно пропорциональным расстоянию в пространстве кластера.Таким образом, большинство пикселей получили множественные оценки динамики флуоресценции с шумоподавлением, потому что каждый пиксель может принадлежать разным кластерам в разных окнах. Затем эти оценки были агрегированы в соответствии с зарегистрированными весами. Этот подход был протестирован на синтетических данных и дал отличные результаты даже при низких отношениях сигнал / шум и перекрывающихся пространственных компонентах (программа μCats).

Для анализа сигналов [Ca 2+ ] и , исходящих от тел астроглиальных клеток (сомов), крупных паренхиматозных отростков и периваскулярных кончиков пальцев, была применена процедура автоматического выбора области интереса.Яркие области в кадрах с меткой SR101 были сегментированы с использованием адаптивной пороговой обработки в блоках 11 × 11 пикселей в каждом кадре, а затем были идентифицированы смежные области, которые были взяты в качестве переднего плана в более чем 50% кадров. Эти области использовались в качестве масок ROI для извлечения обезвреженных кривых ΔF / F 0 (рис. 2b, c).

Конфокальная микрозондовая визуализация

Крыс (250–300 г) анестезировали уретаном (индукция: 1,3 г кг –1 , внутрибрюшинно; поддержание: 10–25 мг кг –1 час –1 , т.е.v.), с механической вентиляцией и инструментами для регистрации АД, ВЧД и доставки повышенного стимула ВЧД с использованием водяного столба, как описано выше (рис. 3b). Затем животное помещали в положение лежа на спине с закреплением головы в стереотаксической рамке. Вентральная поверхность ствола головного мозга была обнажена посредством небольшой трепанации черепа (диаметр 1 мм) в базилярной части затылочной кости 23,38 . Для визуализации Ca 2+ раствор OGB (1 мМ) доставляли через стеклянную микропипетку путем однократной микроинъекции в вентральную часть латерального продолговатого мозга, несущего симпатические контуры контроля.[Ca 2+ ] ответов, индуцированных повышением ICP, регистрировали с использованием микрозонда с конфокальным лазером (488 нм) (глубина фокуса ~ 75 мкм; Cellvizio, Mauna Kea Technologies). Микрозонд помещали прямо над поверхностью ствола мозга и закрепляли на месте силиконом для обеспечения герметичности. Для записи с интервалом времени изображения флуоресценции получали каждые 3 секунды, а мощность лазера поддерживалась минимальной для снижения фототоксичности.

Гистология и иммуногистохимия

В конце экспериментов крысам давали передозировку анестетика (уретан, 1.5 г / кг -1 , i.p.) и перфузировали транскардиально 4% параформальдегидом в 0,1 М фосфатном буфере (pH 7,4). Мозг удаляли и фиксировали в том же растворе в течение 24 ч при 4 ° C. После криопротекции в 30% сахарозе были вырезаны серийные поперечные срезы (30 мкм) продолговатого мозга. Свободно плавающие срезы тканей инкубировали в течение ночи при 4 ° C либо с куриным антизеленым флуоресцентным белком (GFP) (1: 500; № по каталогу: GFP-1010, Aves Labs), либо с кроличьими антителами против тирозингидроксилазы (TH) (1 : 500; № по каталогу: sc-14007, Санта-Крус) или с кроличьим антиглиальным фибриллярно-кислотным белком (GFAP) (1: 500; № по каталогу: Z0334, Dako) и антителом мыши к антибактериальному белку 2 (MAP2), связанному с микротрубочками. (1: 500; Каталожный номер: M9942, Sigma).Затем срезы инкубировали со специфическими вторичными антителами, конъюгированными с флуоресцентными зондами (каждый 1: 1000; Life Science Technologies) в течение 1 ч при комнатной температуре. Изображения были получены с помощью конфокального микроскопа (Leica).

Статистический анализ

Физиологические данные были получены с использованием интерфейса Power1401 и проанализированы в автономном режиме с использованием программного обеспечения Spike2 (Cambridge Electronic Design). Клеточные [Ca 2+ ] i ответы, изменения PtO 2 , MAP, CPP, HR и RSNA, вызванные повышением ICP в отсутствие и в присутствии тестируемых лекарственных препаратов / обработок или экспрессии конкретного трансгена в астроциты ствола мозга сравнивали с помощью теста Стьюдента t , знакового рангового критерия Вилкоксона или дисперсионного анализа (ANOVA) (NCSS 2007), в зависимости от ситуации.Данные представлены в виде отдельных значений и / или средних значений ± SEM. Различия с p <0,05 считались достоверными.

Сводка отчетов

Дополнительная информация о дизайне исследования доступна в Сводке отчетов по исследованиям природы, связанной с этой статьей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *