Электрофизиологический мониторинг при операциях на сосудах головного мозга тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.00.28, кандидат медицинских наук Огурцова, Анна Анатольевна

• Огурцова, Анна Анатольевна
• кандидат медицинских наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат медицинских наук Огурцова, Анна Анатольевна

Введение.

Глава 1. Современные представления о роли нейрофизиологических исследований при хирургическом лечении сосудистых заболеваний головного мозга (Обзор литературы):

1. Биоэлектрическая активность мозга и церебральная ишемия.

2. Коллатеральное кровообращение головного мозга и методы его 14 исследования.

3. Биоэлектрическая активность мозга при стенозирующих и 22 окклюзирующих поражениях брахиоцефальных артерий. Нейрофизиологический мониторинг в ходе каротидной эндартерэктомии.

4. ЭЭГ в диагностике аневризм сосудов головного мозга. 29 Электрофизиологический мониторинг во время операций на церебральных аневризмах.

5. Современные методы математического анализа биоэлектрической 39 активности мозга и их использование в сосудистой нейрохирургии.

Глава 2. Материал и методика исследования.

Глава 3. ЭЭГ у больных со стенозирующими и окклюзирующими поражениями мозговых сосудов:

1. Биоэлектрическая активность мозга при стенозах и тромбозах 53 магистральных артерий головы и шеи.

2. Мониторинг ЭЭГ в ходе каротидной эндартерэктомии.

Глава 4. ЭЭГ у больных с артериальными аневризмами сосудов мозга:

1. Биоэлектрическая активность мозга при артериальных аневризмах.

2. Оценка состояния коллатерального кровообращения мозга. Проба 110 Матаса по данным ЭЭГ.

3. Мониторинг ЭЭГ при оперативных вмешательствах на артериальных 134 аневризмах.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электрофизиологический мониторинг при операциях на сосудах головного мозга»

Предотвращение интра- и послеоперационных осложнений в ходе лечения сосудистой патологии головного мозга является одной из проблем церебоваскулярной нейрохирургии. Одним из таких осложнений является ишемия мозговой ткани, возникающая в результате временного или постоянного выключения из кровотока мозговых артерий, что приводит к необратимым изменениям в работе мозга и, в результате, к высокой послеоперационной инвалидизации и\или смерти больных.

В нейрохирургической клинике можно выделить две основные группы больных, у которых в ходе операции возникает необходимость временного или постоянного выключения церебральных артерий из кровотока с риском развития интраоперационной ишемии: 1) пациенты с крупными и гигантскими артериальными аневризмами (АА) сосудов мозга, у которых для предотвращения разрыва аневризмы во время прямого хирургического вмешательства применяется методика временного клипирования (ВК) несущих аневризму артерий; кроме того, в ходе эндоваскулярных вмешательств используется выключение сонных артерий с помощью внутрисосудистого баллона; 2) больные со стенозирующими и окклюзирующими поражениями брахиоцефальных артерий, у которых при удалении атеросклеротических бляшек - в ходе эндартерэктомии (ЭА) - также требуется временное прекращение кровотока по артериям для осуществления пластики сосудистого русла. Для предотвращения интраоперационных осложнений в ходе подобных операций применяется комплекс методов контроля функционального состояния мозга, среди которых значительное место занимают электроэнцефалография (ЭЭГ) и электрокортикография (ЭКоГ).

Регистрация спонтанной биоэлектрической активности мозга (БЭАМ) в ходе операции дает подробные сведения о локальных и общемозговых изменениях его функционального состояния, которые нельзя получить никаким другим путем. Главным достоинством метода ЭЭГ является возможность непосредственно, в режиме реального времени, характеризовать реакцию мозга на хирургические манипуляции. При этом особенно информативна регистрация биопотенциалов мозга при отведении непосредственно с коры — электрокортикографии (ЭКоГ). Ценность методики существенно повышается при наличии специальной обработки данных с использованием приемов количественной оценки и стандартизации с учетом небольшой временной задержки на обработку данных. В этих условиях метод может успешно применяться для интраоперационного мониторинга (ИОМ) функций мозга при различных видах нейрохирургической патологии, в том числе и при сосудистых заболеваниях.

Несмотря на то, что в современной литературе широко представлены работы, посвященные использованию нейрофизиологических методов - электроэнцефалографии (ЭЭГ) и вызванных потенциалов (ВП) разных модальностей - с целью диагностики нарушения работы мозга во время вмешательств на церебральных сосудах (93, 96, 114, 115, 131, 157, 162), до сих пор нет единого мнения о достоверности получаемых результатов и не выработаны точные критерии диагностики церебральной ишемии.

По данным литературы, в качестве методов ИОМ при операциях на АА мозга в настоящее время чаще применяются соматосенсорные ВП (ССВП) (114, 122, 135, 126, 136, 182, 191, 250), так как они лишен некоторых недостатков, присущих ЭЭГ. Что касается ЭЭГ и ЭКоГ, то имеются лишь единичные сообщения, описывающие использование этих методов для оценки интраоперационного состояния мозга (66, 149, 195).

В хирургии брахиоцефальных артерий также используется мониторинг ВП (115, 127, 142, 157). Встречается и большое количество работ с описанием изменений ЭЭГ в ходе ЭА (108, 131, 146, 149, 163, 164, 199). Взгляды различных авторов на ценность получаемых в результате ЭЭГ-мониторинга результатов порой противоречат друг другу и имеется большое количество как ложно-негативных, так и ложно-позитивных результатов. В литературе приводятся исследования с использованием количественной математической обработки данных ЭЭГ, причем, преимущественно, компрессионного спектрального анализа, отображающего усредненные амплитудные характеристики БЭАМ, и не дающего информации о комплексных частотных перестройках и об изменениях картины функциональный связей различных мозговых отделов.

Необходимость выработки точных ЭЭГ-критериев диагностики интароперационной ишемии мозга в ходе операций на церебральных сосудах и неоднозначность трактовки имеющихся результатов и их достоверности послужили причиной для выполнения данной работы.

Цель работы: изучить динамику ЭЭГ и ЭКоГ в ходе хирургического лечения сосудистых заболеваний мозга и оценить возможности этих методов для своевременной диагностики и предотвращения интраоперационных ишемических осложнений и для обеспечивая тем самым улучшения исходов после оперативных вмешательств.

Задачи работы:

1. Исследовать особенности изменений качественных и количественных показателей ЭЭГ у больных со стенозами и тромбозами магистральных артерий головы и шеи.

2. Изучить специфику изменений ЭЭГ при КЭА и выделить количественные ЭЭГ-корреляты пороговых уровней состояния коллатерального кровообращения мозга (ККМ), определяемые во время операции.

3. Выявить особенности изменений ЭЭГ у больных с артериальными аневризмами (АА) сосудов головного мозга.

4. Оценить ККМ у больных с АА по данным ЭЭГ при использовании функциональной пробы с пережатием сонной артерии (СА) на шее (тест Матаса) до операции и попытаться прогнозировать вероятность интраоперационных осложнений при временном клипировании (ВК) мозговых артерий.

5. Исследовать особенности изменений ЭЭГ и ЭКоГ в ходе операций по поводу артериальных аневризм сосудов головного мозга с применением методики ВК.

6. Сравнить результаты до- интра- и послеоперационных ЭЭГ - исследований с клиническим выходом пациентов и оценить достоверность и значимость показателей ИОМ.

Научная новизна исследования:

1. Впервые на большом клиническом материале применен динамический контроль ЭЭГ (и ЭКоГ) у больных с АА и со стенозирующими и окклюзирующими поражениями брахиоцефальных артерий с расчетом количественных параметров ритмов ЭЭГ, характеризующих их взаимодействия до операции, во время операции и в послеоперационном периоде.

2. Впервые осуществлена попытка определения количественных электрофизиологических критериев возникновения возможных церебральных нарушений при оперативных вмешательствах на сосудах мозга.

3. Впервые проведено сопоставление данных ЭЭГ до и после операции с результатами клинического обследования и выявлены статистически значимые взаимозависимости между количественными и качественными параметрами БЭАМ.

Практическая ценность исследования:

1. Полученные результаты показывают необходимость использования ЭЭГ для оценки функционального состояния мозга до хирургического лечения при выработке показаний и противопоказаний к операции и выборе ее тактики.

2. Полученные данные позволяют исследовать ККМ с целью прогнозирования и диагностики ишемических нарушений во время оперативных вмешательств на сосудах мозга и уменьшения послеоперационных осложнений.

3. Представленные в работе результаты дают возможность применения выделенных количественных ЭЭГ-параметров для создания монитора реального времени с целью обеспечения адекватной интраоперационной диагностики. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Необходимость мониторинга спонтанной биоэлектрической активности мозга при операциях по поводу АА и в ходе КЭА для профилактики и предотвращения интра- и послеоперационных осложнений.

2. Необходимость применения методов математического анализа биопотенциалов мозга в ходе операций на церебральных сосудах с целью получения более информативных количественных показателей, характеризующих динамические изменения ЭЭГ и\или ЭКоГ.

3. Выявлена зависимость результатов ЭЭГ-обследования до операции у больных с АА сосудов мозга и с атеросклеротическим поражением брахиоцефальных артерий с данными ИОМ, и их связь с послеоперационным клиническим исходом.

Внедрение в практику результатов работы:

Мониторинг ЭЭГ и ЭКоГ с использованием методов математического анализа применяется в НИИ Нейрохирургии им.акад.Н.Н.Бурденко РАМН при операциях на АА с использованием методики ВК, а также в ходе КЭА. На основании полученных результатов разрабатывается оригинальное программное обеспечение, позволяющее осуществлять мониторинг математических параметров биоэлектрической активности мозга в режиме реального времени в ходе хирургических вмешательств.

Апробация диссертации: результаты работы доложены на

- VI Международной конференции аспирантов и студентов по фундаментальным наукам «Ломоносов-99» в секции «Физиология человека и животных и эксперементальная медицина» 20 апреля 1999 года в МГУ.

- IV Восточно-Европейской конференции «Нейрофизиология критических состояний при церебральной патологии», Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 29 сентября 2002 года.

- Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга «Актуальные проблемы современной неврологии, психиатрии и нейрохирургии» 27 ноября 2003 года.

- Международной конференции «Клинические нейронауки: нейрофизиология, неврология, нейрохирургия», Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 6 октября 2004 года.

По результатам диссертации опубликовано 25 печатных работ.

Заключение диссертации по теме «Нейрохирургия», Огурцова, Анна Анатольевна

Выводы:

1. ЭЭГ является адекватным методом для оценки функционального состояния мозга, в котором находят отражение нарушения мозгового кровообращения, обусловленные как наличием сосудистой патологии (АА, стенозирующие и окклюзирующие поражения брахиоцефальных артерий), так и хирургическим вмешательством на сосудах головного мозга (КЭА, клипирование аневризмы в условиях ВК).

2. Использование математических методов обработки ЭЭГ и ЭКоГ позволяет более точно количественно оценить изменения БЭАМ, в том числе и те, которые на выявляются при визуальном анализе, а также дает возможность изучить характер взаимодействия электрических процессов головного мозга. Для этих целей наиболее информативными являются средние значения мощности, когерентности, средней частоты и эффективной частотной полосы спектров, взятые как средние показатели по всем диапазонам физиологических ритмов по всем отведениям.

3. Выделены качественные и количественные ЭЭГ-критерии оценки состояния ККМ и риска развития церебральной ишемии в ходе операции с применением временного выключения кровотока по сосудам мозга как у больных с церебральным атеросклерозом, так и у пациентов с АА.

А) Для больных с атеросклеротическим поражением брахиоцефальных артерий: компенсированное ККМ - изменение средней частоты спектра ЭЭГ при выключении кровотока по СА в ходе КЭА не превышало 15% от исходного, а динамика уровней средней мощности спектра ЭЭГ не превышала 20% от исходного; субкомпенсированное ККМ -снижение средней частоты спектра ЭЭГ более чем на 15% (1 Гц) и мощности более чем на 20 %; декомпенсированное ККМ - снижение средней частоты более чем на 35% (2,5 Гц) и мощности на 40 %.

Б) Для больных с АА: компенсированное ККМ - отклонение частотных характеристик спектра в пределах от 0 до 2 Гц; субкомпенсированное ККМ - повышение DistFon более чем на 2 Гц, мощности более чем на 40% и межполушарной KoG на 25%; декомпенсированное ККМ - отклонение частотных показателей более чем на 3,5 Гц, мощности более чем на 80% и межполушарных KoG на 45%.

4. Изменения ЭЭГ в ходе КЭА при выключении кровотока по СА отражают состояние мозгового кровотока и зависят от длительности выключения СА, а также от адекватности ККМ. При наличии выраженных изменений ЭЭГ следует корректировать тактику операции путем установки ВВШ и применения медикаментозной защиты мозга.

5. Исследование ЭЭГ у больных с АА сосудов мозга до операции и в ходе хирургического вмешательства дает возможность прогнозировать послеоперационный исход. Выделены количественные ЭЭГ - критерии степени выраженности изменений ЭЭГ при АА: негрубые и умеренные нарушения ЭЭГ (1-2 группы), когда отклонение частотных показателей от нормы не превышало 3 Гц; значительные и выраженные изменения ЭЭГ (34 группы), у которых критерий отклонения DistNorm выше 3 Гц. Больные 3 и 4 групп имеют высокий риск развития послеоперационных осложнений и требуют коррекции тактики хирургического лечения. Динамика математических показателей ЭЭГ и ЭКоГ в ходе операции на артериальных аневризмах сосудов мозга с применением методики ВК позволяет оценить риск развития интраоперационной ишемии. Точных пороговых значений математических параметров ЭЭГ и ЭКоГ для оценки риска развития ишемических осложнений выделить не удалось. Тем не менее, по данным визуального и математического анализа БЭАМ наиболее информативным признаком недостаточности кровоснабжения мозга является падение амплитуды ЭКоГ.

6. Многофакторный дисперсионный статистический анализ показал, что для прогноза особенностей послеоперационного исхода у больных с АА можно использовать следующие параметры: анатомическое состояние коллатеральных путей мозга, характер изменений и степень восстановления картины БЭАМ в ходе операции, результаты дооперационного исследования состояния ККМ с помощью ЭЭГ. Наибольшее количество наблюдений с осложнениями после операций на АА было выявлено в группе пациентов, у которых отмечались значительные изменения ЭЭГ и ЭКоГ при ВК без их регресса после восстановления кровотока, время ВК было больше 23 минут, а возраст превышал 40 лет. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Список литературы диссертационного исследования кандидат медицинских наук Огурцова, Анна Анатольевна, 2005 год

1. Анзимиров B.JL: Реоэнцефалография в нейрохирургической клинике. Канд.дисс. 1968.

2. Асатурян Г.А.: Временное клипирование несущей артерии в хирургии церебральных аневризм. Нейрохирургия 2002; 3: 13-20.

3. Бассиль Т.Э.: Диагностика поражений позвоночных артерий их микрохирургическоелечение при вертебро-базиллярной недостаточности. Канд.дисс. 1989.

4. Беков Д.Б.: Атлас артерий и вен головного мозга человека. М., 1979.

5. Бинь Ф.Х.: Неинвазивная диагностика артериовенозных аневризм головного мозгаметодом ТКУЗДГ. Вопр.Нейрохир. 1992; 6: 8-12.

6. Биопотенциалы мозга человека. Под ред. В.С.Русинова. М., Медицина, 1987. Болдырева Г.Н., Шарова Е.В., Добронравова И.С.: Роль регуляторных структур мозга в формировании ЭЭГ человека. Физиол.чел. 2000; 26, 5: 19-34.

7. Болдырева Г.Н.: Межцентральные отношения в коре головного мозга человека в норме и при очаговом поражении диэнцефальных структур (по данным математического анализа ЭЭГ). Докт. дисс. 1978.

8. Гнездицкий В.В.: Количественная оценка ЭЭГ при внутри- и внемозговых опухолях лобной доли. В кн. « Матер.2-й конференции нейрохирургов Прибалтийских республик». Тарту 1969; 36-37.

9. Гриндель О.М.: Оптимальный уровень когерентности и его значение в оценкефункционального состояния мозга человека. Ж-л ВНД 1980; 30(1): 62-70.

10. Гриндель О.М., Болдырева Г.Н., Арнаутов А.Л., Васильев Г.В., Малина З.А.:

11. Спектральный анализ ЭЭГ человека в норме и при очаговых поражениях головногомозга. Физиол. журнал СССР им.И.М.Сеченова 1968; 56(5): 530-538.

12. Гулуева С.Х.: Электрофизиологическая оценка функционального состояния головногомозга при хирургическом лечении церебральных аневризм. Канд.дисс. 1988.

13. Гурвич A.M.: Электрическая активность умирающего и оживающего мозга. М., 1966.

14. Гусев Е.И., Скворцова В.И., Чекнева Н.С., Журавлева Е.Ю., Яковлева Е.В.: Лечениеострого мозгового инсульта (диагностические и терапевтические алгоритмы). М., 1997.

15. Дженкнер Ф.Л.: Реоэнцефалография. М., Медицина, 1966.

16. Джибладзе Д.Н., Брагина Л.К.: Стенозы сонной артерии и нарушения мозговогокровообращения. Ж.невропат. и психиатрии 1982; 82 (1): 16-23.

17. Добронравова И.С.: Реорганизация электрической активности мозга человека приугнетении и восстановлении сознания (Церебральная кома). Докт. дисс 1996.

18. Жирмунская Е.А.: Электрическая активность мозга в норме, при гипертонической26