Транскраниальная доплерография как метод диагностики и мониторинга церебральной недостаточности при критических состояниях

Белкин А.А., Инюшкин С.Н.

С точки зрения анестезиолога - реаниматолога, в диагностике и мониторинге расстройств церебральной гемодинамики, определяющих целенаправленную интенсивную терапию, а нередко и прогноз течения процесса, решающее значение имеет не причина, вызвавшая эти расстройства, а механизмы нарушений перфузии мозга. В этом плане представляется весьма перспективным использование транскраниальной доплерографии.

Транскраниальная доплерография (ТСD) сделала возможным мониторирование внутричерепных физиологических процессов. В то время как большинство методик мониторирования носят больше описательный характер, ТСD может способствовать принятию конкретных терапевтических решений и прогнозировать исход. При этом, благодаря малым размерам оборудования и простоте методики, использование ТСD в палате реанимации не создает дополнительных помех в текущей работе персонала. Наиболее перспективными направлениями использования TCD в интенсивной терапии признаны:

• 
  мониторирование церебральной гемодинамики при ангиохирургических процедурах и кардиохирургических операциях;
  
• 
  разработка индивидуального протокола послеоперационного ведения больных после нейрохирургических вмешательств;
  
• 
  оценка вазоспазма при субарахноидальном кровоизлиянии;
  
• 
  определение сосудистых паттернов при черепно-мозговой травме, ишемических повреждениях и других неотложных состояниях, связанных с вторичным страданием головного мозга;
  
• 
  диагностика смерти мозга. Метод ТСD дает информацию о наиболее важных нейрореанимационных показателях:
  
• 
  внутричерепное давление (ВЧД);
  
• 
  церебральное перфузионное давление (ЦПД).
  

Такая возможность объясняется механизмами ауторегуляции мозгового кровообращения и особенностями взаимосвязи церебральной гемодинамики с внутричерепным давлением и средним артериальным давлением.

Анализ пульсации скорости потока основывается на эффекте Wildkessel [7], который описывает давление как функцию пульсирующего потока. При достаточном системном давлении в систолу емкостные сосуды наполняются кровью, при этом стенка сосуда растягивается. Таким образом, накапливается энергия, необходимая для поддержания давления мозгового кровотока в диастолу. Показатель, описывающий данную зависимость, называют артериальной сосудистой податливостью:

Са= dV/dP,
где dV изменение объема крови и dP изменение артериального давления.

Помимо собственно податливости сосудистой стенки, значение имеет податливость внутричерепного содержимого:

При нормальном ВЧД эффект Wildkessel реализуется на уровне артериального русла. При повышении ВЧД снижается податливость внутричерепного содержимого и энергия потока, что приводит к снижению перфузионного давления в диастолу. По мере увеличения ВЧД, за счет уменьшения диастолической скорости кровоток становится непульсирующим. При достижении значения ВЧД уровня диастолического давления (АД диаст.) кровоток в церебральных сосудах в фазе диастолы приобретает противоположное направление. Данный реверсивный тип мозгового кровотока соответствует смерти мозга и означает, что наступившие изменения необратимы, и летальный исход неизбежен.

Используемые при TCD пульсационные индексы позволяют регистрировать и прогнозировать развитие указанных процессов. Индекс Gosling (PI) и Pourcelot (RI) сравнивают разницу пиковой систолической (Vs) и диастолической скоростей (Vd) со средней (Vmean) и пиковой систолической (Vs) скоростями соответственно:

PI=(Vs-Vd)/V mean

RI=(Vs-Vd)/Vs

Очевидно, что оба индекса напрямую связаны со значением ЦПД. В частности, диастолическая Vd зависит от градиента артериального и внутричерепного давления. По мере того, как ВЧД приближается к АД диастол. (как в случае снижения АД, так и при повышении ВЧД), градиент давления, обеспечивающий кровоток, падает, и Vd стремится к нолю. В этом случае формулы принимают вид: PI=V s/V mean; RI= Vs/Vs=1, так как Vd=0. Установлено [6], что у больных с нарушенной сосудистой ауторегуляцией на фоне цереброваскулярной болезни, но без признаков ангиоспазма и гемодинамически значимого стеноза, величина ВЧД может быть определена следующим образом:

В случаях, когда снижение ЦПД может быть вызвано как сосудистым спазмом, так и повышением ВЧД, дифференциальную диагностику можно провести, используя индекс RI [5,7]. Когда RI меньше 0.5, и V mean больше 120 см/с – ВЧД менее 20 мм рт ст. При RI более 0.6, и V mean менее 150 см/с - ВЧД более 20 мм рт ст. Таким образом, если RI менее 0.5, изменения V mean отражают тяжесть вазоспазма при нормальном ВЧД, но при повышении RI выше 0,6 у пациентов со спазмом и сниженной Vs, следует предполагать повышение ВЧД или снижение ЦПД.

Используя анализ Фурье, Aaslid [5] вывели формулу расчета церебрального перфузионного давления: ЦПД расчетное =АД сис. х Vмean/Vs, где АД сис. - первая гармоника систолического давления при манжеточном измерении на лучевой артерии. При этом реальное ЦПД = (1,1 х ЦПД расчетное) – 5. Использование данной формулы требует исключения гемодинамически значимого стеноза во всех отделах инсонируемого сосуда.

Для оценки резерва ауторегуляции мозгового кровообращения используется достаточно большое число разнообразных показателей. Наибольшей информативностью, на наш взгляд, имеет коэффициент овершута (КО)[2]. Коэффициент овершута отражает состояние вазодилататорного резерва динамической ауторегуляции системы церебрального кровообращения и позволяет прогнозировать степень его компенсации при критических изменениях в центральной гемодинамике и параметрах вентиляции. Установлено [2,4] соответствие показателя овершута для нормо, гипо и гипертонуса резистивных сосудов.

Проспективное исследование проводится в отделениях реанимации г. Екатеринбурга сотрудниками специализированной мобильной экспертной службы терминальных состояний (ЭСТС).

В исследуемую группу включаются пациенты с различной неотложной патологией, в структуре которой имеется церебральная недостаточность в виде угнетения сознания. В таблице 1 приведено условное этиопатогенетическое распределение исследуемых групп и протоколы проведения исследования. Интервал наблюдения определяется моментами наступления угнетения сознания и исхода церебральной недостаточности в виде восстановления ясного сознания, смерти, формирования стойкого вегетативного синдрома.

Таблица 1

* Инвазивный мониторинг осуществляется по классической методике имплантации эпидурального датчика

Исследование осуществляется портативным аппаратом для транскраниальной доплерографии “Companion” ((Nicolet, USA) с программой мониторинга. Используется датчик 2 Мгц для диагностического исследования и специальный датчик такой же мощности для мониторинга (для крепления применяется шлем Мюллера). Протокол доплерографического нейромониторинга включает:

Уточнение фонового статуса

1. Нарушение целостности черепа любого генеза (трефинационные или трепанационные отверстия, посттравматические дефекты и т.д.).

2. Системная гемодинамика (фиксируется на всех этапах исследования).

3. рН ликвора

4. рСО2 и рН крови

Определение типа церебрального кровотока [1,2]

• 
  Магистральный поток.
  
• 
  Поток избыточной перфузии (lux perfusion).
  
• 
  Остаточный кровоток.
  
• 
  Паттерн «затрудненной перфузии».
  
• 
  Паттерн ангиоспазма.
  
• 
  Паттерн отсутствия мозгового кровообращения (смерть мозга).
  

Определение значений ЦПП и ВЧД ЦПД= 1.1АД сис. х Vм/Vs – 5 ВЧД= АД ср. x RI/ Vmean

Определение резерва ауторегуляции

1. Коэффициент овершута

1.1. В горизонтальном положении

1.1.1. нормотонус = 1.39+0.11,

1.1.2. гипотонусе < 1.23,

1.1.3. гипертонусе > 1.54.

1.2. При подъеме головного конца до 45о [3] (при нормальном показателе КО в горизонтальном положении).

2. Реактивность к изменению СО2 за счет изменения характеристик вентиляции под контролем КЩС или капнографии (в случае нарушенного КО).

Проведение тестов терапевтического воздействия Показано при отклонении церебральной перфузии от значения нормоперфузии на фоне нормокапнии.

** Если подобное усиление мозгового кровотока сопровождается ускорением метаболических процессов в мозговой ткани, то такое состояние рассматривается как нормальная физиологическая реакция. В случае сомнений, нужно определить сатурацию в крови из луковицы яремной вены прямым измерением или с помощью инфракрасного датчика.

Несмотря на очевидные сложности работы в условиях реанимационного отделения и операционной, техническая возможность как диагностики, так и мониторинга церебрального кровообращения методом ТКДГ имеется у всех больных. При этом работа исследователя не создает помех для осуществления других диагностических и лечебных действий. Наличие «закрытого» для ультразвука височного окна отмечается не более, чем в 2% случаев у больных старше 70 лет и не составляет проблемы для проведения исследования.

В ходе исследования оказалось, что семиотические типы доплерограмм соответствуют патофизиологической стадии церебральной недостаточности, а не ее этиологическому фактору. Поскольку угнетение сознания является полиэтиопатогенетическим, но клинически универсальным состоянием, это значит, что ТКДГ позволяет определять тактику лечения церебральной недостаточности независимо от ее причины. В рамках данной поисковой работы определились основные методические приемы и подходы к интерпретации результатов доплерографического исследования, которые станут основой будущего практического алгоритма применения ТКДГ в клинике интенсивной терапии:

1. Расчет значения церебрального перфузионного давления (ЦПД ). Несмотря на то, что формула дает абсолютное его значение достаточно точно, важнее то, что данный показатель может быть использован в структуре мониторинга реанимационных больных при наличии синдрома церебральной недостаточности. Следует иметь в виду, что данная неинвазивная методика мониторинга ЦПД абсолютно безопасна для пациента и не требует больших затрат .

2. Расчет коэффициента овершута. Позволяет оценить резерв ауторегуляции, предполагать реакцию церебральных сосудов на изменение влияющих факторов (содержание углекислоты, колебания системной гемодинамики, нарастание внутричерепного давления) и прогнозировать исход заболевания.

3. Анализ данных доплерографии. Полученная информация позволяет установить характер влияния каждого компонента внутричерепного содержимого и сосудистого тонуса в данный момент на церебральную перфузию. Выявив таким образом скомпрометированный показатель (уровень среднего артериального или внутричерепного давления, сосудистый церебральный спазм), возможно уточнить этиопатегенез церебральной недостаточности.

4. Формирование лечебно-тактического протокола. Суммировав данные 1)-3), определяется индивидуальная лечебно-тактическая программа для конкретного больного, которая корректируется при последующем ТКДГ – мониторинге. Для подтверждения правильности лечебных действий и их титрования возможно использование специфических проб (таблица 2).

Таблица 2

Приведенный выше алгоритм используется в проводимых в настоящее время исследованиях, обработанные результаты которых готовятся к опубликованию в ближайшее время. Вероятно, не все изложенные в данной публикации положения будут достоверно подтверждены, но уже сейчас можно уверенно утверждать, что ТКДГ является современным методом мониторинга церебральной недостаточности, позволяющим оценивать как факторы на нее влияющие, так и эффективность терапевтических маневров.

1. Гайдар Б.В., Парфенов В.Е., Свистов Д.В. «Практическое руководство по транскраниальной доплерографии», Российская ВмеДа, 1994

2. Гайдар Б.В., Парфенов В.Е., Свистов Д.В. Доплерографическая оценка ауторегуляции кровоснабжения головного мозга при нейрохирургической патологии// Вопр. Нейрохир. – 1998. - № 3. – С. 31-35.

3. Дороговцев В.Н. Системная гемодинамика в остром периоде ишемического инсульта. Автореферат на соискание ученой степени кандидата медицинских наук, М. 1989.

4. Свистов Д.В. Полуколичественная доплерографическая оценка ауторегуляции кровоснабжения головного мозга в норме и при нейрохирургической патологии. Методические разработки. 1997.

5. Aaslid R, Lindegaard KF (1986) Cerebral hemodynamics. In: Aaslid (ed) Transcranial Doppler sonography. Springer, Vienna New York, PP 60-85/

6. Kligelhofer J, Conrad D: Evaluation of intracranial pressure from transcranial Doppler. J Neurol; 1`988;235:159-162/

7. Razumovsky AY, Mirski MA. "Coma and Intensive Care Neurology". In: Atlas of Clinical Neurology, (Ed. Rosenberg RN), Butterworth-Heinemann, Philadelphia, Current Medicine, 1997; 4.2-4.32.