Введение
Концепция оптимизации уровня артериального давления (АД) является предметом дискуссий и напрямую связана с качеством оказания медицинской помощи пациентам с острым церебральным повреждением (ОЦП): черепно-мозговой травмой (ЧМТ), субарахноидальным кровоизлиянием, ишемическим и геморрагическии инсультом, постгипоксической энцефалопатией и др. [1—6].
Ведущими элементами указанной концепции являются ранняя диагностика, устранение и дальнейшая профилактика артериальной гипотонии, а также коррекция и профилактика артериальной гипертензии в остром периоде церебрального повреждения [2, 4—8].
Иными словами, оптимизация уровня АД обеспечивает нормальную перфузию и объемный мозговой кровоток в поврежденном мозге, что, по мнению большинства авторов, улучшает функциональные исходы и снижает летальность пациентов с ОЦП [1—4, 7, 9—12].
Оценка оптимального значения АД и церебрального перфузионного давления (ЦПД) у пострадавших стала доступна с момента внедрения мониторинга церебральной ауторегуляции (ЦА) с помощью корреляционных индексов (индексов ЦА), которые рассчитываются на основании значений АД и параметров церебральной гемодинамики и оксигенации [9—13]. Наиболее изучены индексы ЦА, производные от параметров инвазивного АД и линейной скорости кровотока по данным транскраниальной доплерографии (ТКДГ), измерения внутричерепного давления (ВЧД), ближней инфракрасной спектроскопии (NIRS), напряжения кислорода в веществе головного мозга (PtiO2) [13—17].
Индексы ЦА являются корреляционными коэффициентами и позволяют осуществлять измерение параметров ауторегуляции в непрерывном режиме при условии непрерывного измерения исходных параметров (АД, ВЧД, ТКДГ, NIRS-rSO2, PtiO2), причем как инвазивными, так и неинвазивными способами [9, 10, 13, 15]. Индексы ЦА позволяют проводить качественную оценку статуса ауторегуляции (сохранена или нарушена) и полуколичественный анализ (по значению коэффициента корреляции в диапазоне от –1 до 1) [9, 10, 13, 15].
Расчет оптимального уровня АД и ЦПД можно проводить на основании визуализации динамики трендов АД/ЦПД и ВЧД, линейной скорости кровотока, оксиметрии или с помощью программного обеспечения [1, 4, 9—14] (рис. 1, 2 на цв. вклейке) .
Рис. 1. Мониторинг параметров среднего артериального (САД), внутричерепного (ВЧД), церебрально-перфузионного давления (ЦПД) и церебральной оксиметрии (rSO2-L, rSO2-R) (ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS)) у пострадавшего с тяжелой черепно-мозговой травмой в первые двое суток после травмы.
Рис. 2. Мониторинг коэффициентов ауторегуляции COx (производного от САД и rSO2) и PRx (производного от САД и ВЧД).
В качестве оптимальных значений АД и ЦПД принимают их величины, соответствующие наименьшему значению корреляционного коэффициента ауторегуляции, что соответствует наилучшему вазореактивному ответу церебральных сосудов [3, 8—16]. Многие авторы предлагают после определения оптимального значения АД/ЦПД дальнейшую стратегию ориентировать на терапевтическое окно, соответствующее ±5 мм рт. ст. от расчетного оптимального значения [9, 10, 12]. В указанных границах ауторегуляционного ответа, по мнению большинства авторов, можно рассчитывать на обеспечение адекватного мозгового кровотока, церебральной оксигенации и кровенаполнения головного мозга [3, 4, 7, 8, 18, 19].
Оптимизация уровня АД и ЦПД, то есть обеспечение целевых значений АД и ЦПД в пределах границ ауторегуляции, у пострадавших с ЧМТ позволяет проводить дифференцированную терапию с обоснованным агрессивным поддержанием уровня АД и применением целевых значений АД/ЦПД с учетом состояния ЦА [2, 4, 9—12]. При мониторинге пострадавших с тяжелой ЧМТ большую популярность получил индекс реактивности давления (pressure reactivity index), или коэффициент PRx, который является корреляционным индексом Пирсона между уровнями АД и ВЧД [9—15]. Данный факт легко объяснить рутинным измерением производных параметров (АД и ВЧД) и, соответственно, лучшей доступностью для расчета коэффициента PRx у пациентов с ОЦП [1—4, 7, 9, 10, 13].
Однако не у всех пострадавших с ЧМТ доступен мониторинг уровня ВЧД, что может быть обусловлено разными причинами, такими как отсутствие соответствующего оснащения (датчики, мониторы), наличие противопоказаний (коагулопатия) [2, 7, 20]. В указанных случаях расчет оптимального уровня АД можно проводить с применением неинвазивной церебральной оксиметрии (NIRS) и оксиметрического индекса ауторегуляции (COx), который рассчитывается по аналогии с PRx [13, 16, 17, 19]. Возможности оценки ЦА и расчета оптимальных значений уровня АД с помощью NIRS и индекса COx продемонстрированы как в эксперименте на животных, так и в исследованиях с пациентами с диффузным церебральным повреждением после остановки сердца или с ЧМТ [16, 17, 19, 20].
В представленном исследовании на серии наблюдений пострадавших с диффузным травматическим повреждением головного мозга сравнили показатели оптимального значения АД, рассчитанные с помощью неинвазивных и инвазивных методов исследования церебральной оксигенации (NIRS и коэффициента ауторегуляции COx) и гемодинамики (ВЧД и коэффициента ауторегуляции PRx).
Цель исследования — сравнить значения оптимального уровня АД, полученные с помощью инвазивного (ВЧД) и неинвазивного (NIRS) методов оценки церебральной гемодинамики и оксигенации у пострадавших с ЧМТ.
Материал и методы
Анализировали данные мониторинга трех пострадавших с тяжелой ЧМТ (оценка по шкале комы Глазго менее 8 баллов) (табл. 1), всем пациентам проводили искусственную вентиляцию легких, инвазивное измерение уровня АД через артериальную бранюлю в лучевой артерии.
Таблица 1. Клиническая характеристика пациентов
| Пациент № | Возраст, годы | Пол | Классификация КТ Marshall | Оценка по ШКГ | Оценка по ШИГ |
| 1 | 16 | мужской | ДП-II | 7 | 4 |
| 2 | 27 | мужской | ДП-I | 7 | 5 |
| 3 | 28 | мужской | ДП-II | 6 | 1 |
Примечание. Классификация КТ Marshall — классификация по данным компьютерной томографии при диффузном повреждении головного мозга травматической этиологии [21]; ДП — диффузное повреждение; ШКГ — шкала комы Глазго; ШИГ — шкала исходов Глазго.
Лечение проводили в соответствии с российскими и международными рекомендациями [2, 4, 7]. Датчики ВЧД имплантировали через фрезевое отверстие в точке Кохера в вещество мозга на глубину 2 см (Codman & Shurtleff Inc., США) и присоединяли к монитору ICP Express Codman (Codman & Shurtleff Inc., США), который подключали к прикроватному монитору Philips IntelliVue MP60 (Philips Medical Systems, Нидерланды). Церебральную оксиметрию проводили с помощью монитора NIRS INVOS 5100 (Covidien LLC, США) самоклеящимися датчиками, расположенными с двух сторон в лобной области.
ЦА оценивали с помощью коэффициентов PRx и COx, которые рассчитывали как коэффициенты корреляции Пирсона между уровнями среднего АД (САД) и ВЧД, церебральной сатурации (rSO2) [9, 13, 15]. Сбор, анализ сигналов, расчет коэффициентов ауторегуляции и оптимального АД проводили с помощью программы ICM+ (Великобритания) [14].
Анализировали по 6 равных 6-часовых периодов (всего 36 ч) регистрации параметров САД, ВЧД, rSO2 для каждого пострадавшего (см. рис. 1 на цв. вклейке).
Расчет коэффициентов ауторегуляции PRx и COx (см. рис. 2 на цв. вклейке) проводили с помощью указанного программного обеспечения за временной отрезок времени 6 ч с последовательным повторением 6 раз (всего 36 ч мониторинга).
Оптимальное значение САД для каждого пациента определяли как САД, соответствующее наилучшему ауторегуляционному ответу, то есть минимальному значению коэффициента ауторегуляции [4, 9—17] (рис. 3 на цв. вклейке) .
Рис. 3. Расчет оптимального значения среднего артериального давления, соответствующего наилучшему вазореактивному ответу, то есть наименьшему значению индекса ауторегуляции в 6-часовом окне исследования.
Оптимальный уровень среднего артериального давления по коэффициенту COx равен 82,5 мм рт. ст., по коэффициенту PRx — 77,5 мм рт. ст.
Для сравнения оптимальных значений САД использовали метод Бланда—Альтмана и корреляционный анализ.
Статистический анализ проводили с использованием Statistica 10.0 (StatSoft Inc., США). Все данные представлены в виде среднего и стандартного отклонения.
Результаты
Все пострадавшие были с изолированной закрытой ЧМТ, подробная характерстика представлена в табл. 1. Основной механизм травмы: участники ДТП (водитель, пассажир). Согласно классификации КТ Marshall [21], у 2 пациентов было диффузное повреждение головного мозга ДП-II, а у 1 пациента — ДП-I. Данные мониторинга каждого пациента за все время наблюдения представлены в табл. 2.
Таблица 2. Измеряемые параметры за весь период мониторинга
| Пациент № | САД, мм рт.ст. | ВЧД, мм рт.ст. | COx-R | COx-L | PRx |
| 1 | 92 [87; 99] | 14 [13; 17] | 0,01 [–0,18; 0,25] | –0,01 [–0,19; 0,21] | –0,39 [–0,59; –0,15] |
| 2 | 88 [85; 93] | 10 [8; 11] | 0,09 [–0,08; 0,26] | 0,07 [–0,11; 0,25] | 0,10 [–0,11; 0,29] |
| 3 | 86 [79; 91] | 1 [9; 12] | 0,01 [–0,18; 0,17] | –0,03 [–0,20; 0,13] | 0,15 [–0,06; 0,36] |
Примечание. Данные представлены в виде медианы, 1-го и 3-го квартилей. САД — среднее артериальное давление; ВЧД — внутричерепное давление; COx-R, COx-L — индексы церебральной ауторегуляции, рассчитанные на основе САД и NIRS-rSO2 правого и левого полушария; PRx — индекс церебральной ауторегуляции, рассчитанный на основании уровней САД и ВЧД.
Распределение значений оптимального САД (САДопт) получено с помощью коэффициентов PRx и COx за временные периоды по 6 ч (36 ч мониторинга). На рис. 4 представлено распределение 18 расчетных значений САДопт, расчитанного по наилучшему ауторегуляционному ответу (то есть минимальному значению корреляционного коэффициента ауторегуляции) для COx, и 18 значений САДопт — для PRx. Как видно, основные значения САДопт распределяются в промежутке от 80 до 100 мм рт.ст. (см. рис. 4).
Рис. 4. Сравнение оптимальных значений среднего артериального давления, рассчитанных с помощью коэффициентов COx и PRx.
Корреляция между САДопт, рассчитанным с помощью неинвазивных и инвазивных методов COx и PRx, была статистически значимой и составила R=0,49, R2=0,24, p<0,038 (рис. 5).
Рис. 5. Корреляция между двумя расчетными значениями оптимального среднего артериального давления, полученными с помощью инвазивного (ВЧД) и неинвазивного (NIRS) мониторинга церебральной гемодинамики и оксигенации.
Анализ Бланда—Альтмана показал хорошее согласие между рассчитанными значениями САДопт со смещением 7,89±0,39 для САДопт, определенного по коэффициенту ауторегуляции COx, по сравнению со значением САДопт, определенным по коэффициенту ауторегуляции PRx (рис. 6).
Рис. 6. Сравнение значений оптимального среднего артериального давления, полученных с помощью инвазивного (ВЧД) и неинвазивного (NIRS) мониторинга церебральной гемодинамики и оксигенации, методом Бланда—Альтмана.
Обсуждение
В представленных клинических наблюдениях сравнили оптимальные значения АД, рассчитанные с помощью инвазивного (PRx) и неинвазивного (COx) индексов ЦА. В анализ включили однородных по тяжести состояния и первичному церебральному повреждению пострадавших с тяжелой ЧМТ и, что важно, только с диффузным характером травматического поражения мозга (ДП-I—II) [21]. Именно у данной группы пострадавших с ЧМТ (диффузное повреждение I и II типа по классификации Marshall) показания к инвазивному измерению уровня ВЧД остаются предметом дискуссий [2, 7, 20, 21]. По мнению ряда авторов, причиной тому служит отсутствие четкого субстрата первичного повреждения по данным компьютерной томографии, по мнению других, относительно невысокий риск развития внутричерепной гипертензии [2, 4, 7, 20, 21]. В литературе обсуждаются разные варианты решения проблемы, в том числе активное использование неинвазивных методов диагностики внутричерепной гипертензии, а также уточнение показаний к измерению уровня ВЧД с помощью неинвазивных методов, таких как доплерография, пупиллометрия и др. [1, 8, 13, 15, 20].
Тем не менее контроль уровня АД остается приоритетным и бесспорным элементом интенсивной терапии пациентов с травмой мозга, даже при сомнительном риске развития внутричерепной гипертензии и отсутствии прямых показаний к инвазивному измерению уровня ВЧД [1, 2, 7, 8, 20].
Есть мнение экспертов, что контроль оптимального уровня АД предупреждает развитие «вазогенных» волн ВЧД и обеспечивает стабильность объемного мозгового кровотока [1, 2, 7—9, 11—13, 16, 20], а отклонение от уровня АДопт связано с ухудшением исходов у пострадавших с ЧМТ [4, 8—12]. Эпизоды снижения уровня АД за пределы нижней границы ауторегуляции у пациентов с гипертензионными кровоизлияниями приводят к формированию очагов церебральной ишемии [18]. Показано, что при диффузном повреждении мозга нетравматического генеза, например у пациентов после остановки сердца, оптимизация уровня АД улучшает оксигенацию мозга [19]. В детской популяции пострадавших с тяжелой ЧМТ значения ЦПД ниже на 10 и более мм рт.ст. оптимального значения приводят к неблагоприятным исходам [11]. Современный ВЧД-протокол терапии пострадавших с ЧМТ рассматривает оценку статуса ауторегуляции на втором уровне агрессивной терапии [1, 2, 4]. При наращивании агрессивной терапии, согласно протоколу, предусматривается тест с повышением уровня САД на 10 мм рт.ст. в течение 20 мин, затем проводится оценка церебральной ауторегуляции по динамике изменения уровней АД и ВЧД/ЦПД (при утраченной ауторегуляции наблюдются однонаправленные изменения параметров, при сохранной — разнонаправленные) [1, 2, 4]. При утраченной ауторегуляции от агрессивного повышения уровня АД рекомендуется отказаться, а при сохранной ауторегуляции — определить оптимальные значения АД/ЦПД по трендам [1, 2, 4]. Далее, согласно протоколу, рекомендуется придерживаться расчетных значений оптимального АД/ЦПД до момента выполнения следующего теста ауторегуляции, который может повторяться до 4 раз в зависимости от клинической ситуации [1, 2, 4]. Окончательные выводы об эффективности и безопасности оптимизации значений АД/ЦПД у пациентов с травматическим повреждением головного мозга можно будет сделать по результатам исследования COGiTATE [10, 12]. Вероятно, в дальнейшем протокол оптимизации значений АД займет ключевое место при лечении пациентов с ОЦП различной этиологии.
В качестве альтернативных методов для оценки ауторегуляции и расчета оптимального уровня АД может быть также предложен ряд неинвазивных методов оценки церебрального кровотока (ТКДГ) и оксигенации мозга (NIRS) [13, 15, 16]. Существенным преимуществом данных методов является их неинвазивность и, соответственно, возможность охватить большую популяцию пациентов с ОЦП при отсутствии показаний к инвазивному измерению уровня ВЧД (ишемический инсульт, постгипоксическая, печеночная и почечная энцефалопатия и др.) [13, 15—20]. Общим недостатком любых методов оценки ауторегуляции является необходимость специального программного обеспечения, валидизации индексов ЦА и определения их референсных значений.
Заключение
Значения оптимального артериального давления, полученные с помощью инвазвивного мониторинга церебральной гемодинамики (уровень внутричерепного давления) и оксиметрии (ближней инфракрасной спектроскопии (NIRS)), сопоставимы.
У пациентов с диффузным травматическим повреждением головного мозга (диффузное повреждение I—II степени по классификации Marshall) можно проводить расчет уровня оптимального среднего артериального давления с применением метода ближней инфракрасной спектроскопии на основании коэффициента ауторегуляции COx.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Ошоров А.В., Сафиуллин Д.Р.
Сбор и обработка материала — Пашин А.А., Мурадян К.Р., Коротков Д.С., Ошоров А.В.
Статистический анализ данных — Ошоров А.В., Сафиуллин Д.Р.
Написание текста — Ошоров А.В.
Редактирование — Ошоров А.В., Савин И.А.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.