Вопрос безопасности и эффективности одномоментных операций на коронарном русле и сонных артериях является одним из актуальных в кардиохирургии в связи с тем, что эта категория пациентов характеризуется высокой концентрацией клинических факторов риска, ассоциированных с неблагоприятным прогнозом [1—3].

В проведенных ранее исследованиях продемонстрировано, что госпитальная летальность и частота тяжелых неврологических осложнений (в том числе инсульт) при подобных операциях колеблются в пределах 0—8,9 и 0—9% соответственно [3—5]. Гораздо менее обсуждаемыми у этой категории кардиохирургических пациентов являются неврологические осложнения II типа в виде диффузного повреждения головного мозга с последующей когнитивной дисфункцией. Между тем периоперационное повреждение головного мозга в виде когнитивных нарушений наблюдается примерно у 50% пациентов при выписке, у 36% через 6 нед, у 26—33% через год и достигает 42% через 5 лет после операции. Когнитивная дисфункция является одним из наиболее важных осложнений кардиохирургических операций, которое способствует увеличению расходов системы здравоохранения и ухудшению качества жизни больных [6, 7]. В работе C. Balucani и соавт. [8] установлено, что даже пациенты с бессимптомными каротидными стенозами показывают значительно более низкие оценки во всех когнитивных тестах по сравнению с пациентами без стенозов.

Наряду с изучением распространенности неврологических осложнений после сочетанной каротидной и коронарной хирургии ведется поиск диагностических подходов к оценке послеоперационного повреждения головного мозга. Многоканальная компьютерная электроэнцефалография (ЭЭГ) является недорогим, малоинвазивным способом мониторинга и количественной оценки изменений в коре головного мозга после кардиохирургического вмешательства. Однако она предоставляет необходимую информацию, в том числе и для сопоставления с данными нейропсихологического тестирования с целью подтверждения и уточнения диагноза когнитивной дисфункции [9, 10]. Было обнаружено, что интраоперационный мониторинг ЭЭГ с высоким уровнем специфичности предсказывает развитие периоперационных инсультов после каротидной эндартерэктомии (КЭЭ) [11]. Таким образом, данные многоканальной компьютерной ЭЭГ можно использовать для того, чтобы оценить эффективность и безопасность сочетанной реваскуляризации коронарного и каротидного бассейна.

Цель настоящей работы — изучение нейрофизиологического статуса пациентов, перенесших одномоментное коронарное шунтирование (КШ) и КЭЭ, по данным мощности биопотенциалов ЭЭГ.

Дизайн настоящего исследования был рассмотрен и одобрен Этическим комитетом ФГБНУ НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний. Все пациенты, участвовавшие в исследовании, подписывали добровольное информированное согласие.

В проспективное исследование были включены 44 пациента. Одномоментная операция КШ и КЭЭ выполнена у 17 больных (группа КШ+КЭЭ). В группу изолированного КШ вошли 27 пациентов.

Критерии включения в исследование: планируемое изолированное КШ или сочетанная операция КШ и КЭЭ, возраст от 40 до 79 лет, подписанное добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Критериями исключения были возраст старше 80 лет, наличие тяжелых нарушений ритма, декомпенсированная сердечная недостаточность, тяжелые сопутствующие заболевания (хроническая обструктивная болезнь легких, печеночная недостаточность, онкопатология, алкоголизм), употребление психоактивных веществ, заболевания центральной нервной системы, сумма баллов по краткой шкале оценки психического статуса (КШОПС) менее 20, по шкале «Батарея тестов лобной дисфункции» — менее 8, по шкале депрессии Бека — более 8, отказ пациента от начала или продолжения исследования.

Клинико-демографические характеристики пациентов изучаемых групп представлены в табл. 1.

Всем пациентам при поступлении в кардиологическое отделение ФГБНУ НИИ КПССЗ проводили соответствующую терапию согласно Национальным рекомендациям по лечению больных ишемической болезнью сердца (ИБС), хронической сердечной недостаточностью (ХСН) и артериальной гипертензией (2013, 2014). Стандартный комплекс клинического обследования включал контроль массы тела, артериального давления, водно-электролитного баланса, динамически оценивались показатели электрокардиограммы и эхокардиографии. Проводилось неврологическое и нейропсихологическое исследование по описанной ранее методике [9]. Количественная оценка тяжести поражения коронарного русла проводилась с помощью калькулятора шкалы SYNTAX (http://www.rnoik.ru/files/syntax/index.html) по данным ангиографии коронарных артерий.

Исследование каротидного бассейна проводилось с помощью дуплексного сканирования линейным датчиком на аппарате Sonos 2500 («Нewlett-Packard», США). В группе КШ степень сужения просвета внутренних сонных артерий (ВСА) не превышала 50% (от 20 до 50%), что соответствует малым и умеренным стенозам согласно классификации NASCET и ESCT [12, 13]. В группе КШ+КЭЭ степень сужения ВСА составляла 70—99%. Атеросклеротические поражения в большинстве случаев располагались в приустьевых и устьевых сегментах ВСА. У 9 (53%) пациентов гемодинамически значимые стенозы располагались справа, у 8 (48%) — слева. Степень стеноза контралатеральной ВСА не превышала 60% у всех пациентов.

Как изолированное КШ, так и симультанные КШ и КЭЭ у всех пациентов выполнялись планово в условиях искусственного кровообращения (ИК) с нормотермией и гемодилюцией на уровне 25—30%. Во время пережатия аорты в большинстве случаев использовали кровяную кардиоплегию. Анестезия и перфузия проводились по стандартной схеме. Использовалась комбинированная эндотрахеальная анестезия: фентанил (4—5 мкг/кг/ч) в сочетании с пропофолом (5—7 мг/кг/мин), реланиум 0,1—0,12 мг/кг. Все препараты вводили в сочетании с миорелаксантами – эсмерон в дозе 0,6 мг/кг/ч [14]. Во время операции осуществлялись инвазивный контроль гемодинамики и мониторинг оксигенации коры головного мозга (rSO₂) в режиме реального времени (INVOS 3100; Somanetics, Troy, MI, США) на всех этапах. Основные интраоперационные характеристики приведены в табл. 2.

Все ЭЭГ-исследования проводили за 3—5 дней до и на 7—10-е сутки после кардиохирургических вмешательств, в первой половине дня, в свето- и шумоизолированной комнате, где пациенты находились в комфортабельном кресле, в положении сидя. Монополярную ЭЭГ (полоса пропускания 0,1—50,0 Гц) регистрировали на 62 каналах с помощью усилителя Neuvo (Compumedics, Charlotte, NC, США) и программы Scan 4.5, использовались ЭЭГ-шлемы со встроенными Ag/AgCl электродами (QuikCap; Neurosoft, El Paso, TX, США). Длительность регистрации ЭЭГ составляла 5 мин в состоянии спокойного бодрствования при закрытых глазах. Референсный электрод располагался на кончике носа, заземляющий — в центре лба. Поддерживалось сопротивление <5 kΩ. Для контроля глазодвигательных артефактов регистрировались вертикальная и горизонтальная электроокулограммы. Проводилась визуальная инспекция глазодвигательных, миографических и других артефактов. Фрагменты ЭЭГ без артефактов разделялись на эпохи длиной 2 с и подвергались быстрому преобразованию Фурье. Для каждого пациента рассчитывались показатели мощности биопотенциалов ЭЭГ в шести частотных диапазонах: τ1 (4—6 Гц), τ2 (6—8 Гц), α₁ (8—10 Гц), α₂ (10—13 Гц), β₁ (13—20 Гц), β₂ (20—30 Гц) [15, 16]. Полученные показатели мощности биопотенциалов ЭЭГ для каждого зарегистрированного отведения были объединены в пять электродных кластеров симметрично в каждом полушарии: фронтальный (Fp½, AF¾, F½, Fp¾, Fp5/6, F7/8), фронто-центральный (FC½, FC¾, FC5/6, C½, C¾, C5/6), височный (FT7/8, T7/8, TP7/8), центро-париетальный (CP½, CP¾, CP5/6, P½, P¾, P5/6, P7/8) и окципитальный (PO¾, PO5/6, PO7/8, O½). Электроды, расположенные по средней линии, были исключены из анализа.

Анализ полученных клинико-анамнестических и ЭЭГ-данных выполнялся с помощью статистического пакета Statistica 8 («StatSoft», Tulsa, OK, США). Описательная статистика включала расчет средних значений и стандартного отклонения для количественных переменных и частоту встречаемости для качественных переменных. Нормализация распределения данных оценивалась с помощью критериев Колмогорова—Смирнова и Шапиро—Уилкса. Распределение клинико-анамнестических показателей не было нормальным, в связи с чем для их статистической обработки использовались непараметрические критерии Манна—Уитни и Вилкоксона. Для нормализации показателей мощности биопотенциалов ЭЭГ применялся метод логарифмирования. Далее проводился дисперсионный анализ (ANOVA) с коррекцией значений статистической значимости по методу Гринхауза—Гейссера и последующей оценкой полученных факторов и взаимодействий методом плановых сравнений и post hoc анализа с применением поправки Тьюки для коррекции множественности сравнений.

В раннем послеоперационном периоде как в группе КШ+КЭЭ, так и после изолированного КШ у обследованных пациентов не отмечено неблагоприятных кардиоваскулярных событий, таких как инфаркт миокарда, инсульт, смерть и повторная незапланированная реваскуляризация.

При анализе изменений мощности биопотенциалов ЭЭГ в раннем послеоперационном периоде ANOVA был выполнен с учетом следующих факторов: ГРУППА (КШ+КЭЭ; изолированное КШ), ВРЕМЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ (до вмешательства, 7—10-е сутки после вмешательства), ОБЛАСТЬ (5 кластеров), ЛАТЕРАЛЬНОСТЬ (левое; правое полушарие) отдельно для каждого из рассматриваемых частотных диапазонов.

Для показателей мощности биопотенциалов коры в τ₁ диапазоне установлена значимость общего для обеих групп фактора ВРЕМЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ F_{(1, 42)}=12,50 (p=0,001), которая была обусловлена увеличением мощности биопотенциалов ритма во всех зарегистрированных отведениях коры мозга после кардиохирургического вмешательства по сравнению с предоперационным уровнем независимо от типа операции.

Аналогичный эффект наблюдался в τ₂ диапазоне (фактор ВРЕМЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ F_{(1, 42)}=9,31; p=0,004) (рис. 1).

В этом же частотном диапазоне была выявлена значимость взаимодействия ГРУППА × ВРЕМЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ × ЛАТЕРАЛЬНОСТЬ (F_{(1, 42)}=5,90; p=0,02), которая была связана с тем, что в группе изолированного КШ рост мощности биопотенциалов τ₂-ритма после операции наблюдался как в левом, так и в правом полушарии мозга по сравнению с предоперационными показателями, тогда как у пациентов группы КШ+КЭЭ изменения отмечены только в правом полушарии (рис. 2).

В α₁ частотном диапазоне выявлено значимое взаимодействие ВРЕМЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ × ОБЛАСТЬ (F_{(4, 168})=10,37; p<0,001), общее для всех пациентов, которое заключалось в снижении показателей мощности биопотенциалов ритма в окципитальных областях коры мозга после кардиохирургического вмешательства независимо от типа операции по сравнению с предоперационным уровнем (рис. 3).

В настоящем исследовании установлено, что у всех пациентов независимо от типа проведенного кардиохирургического вмешательства наблюдалось диффузное увеличение мощности биопотенциалов τ-ритмов по сравнению с предоперационными показателями или «замедление» ЭЭГ, а также снижение мощности биопотенциалов α₁-ритма в задних регионах коры. Особенностью группы сочетанного КШ и КЭЭ был преимущественный рост мощности биопотенциалов τ₂-ритма в правом полушарии по сравнению с левым.

В проведенных ранее исследованиях показано, что ишемическое повреждение мозга, даже локальное, может привести к его глобальной дисфункции, что находит свое отражение в нарушениях его нейронной активности [17]. Так, нарушения сознания, вызванные острыми эпизодами гипоперфузии мозговой ткани, сопровождаются диффузным увеличением мощности τ- и δ-активности с угнетением низко- и среднечастотного компонентов α-ритма, при этом усугубление гипоксии приводит к увеличению мощности δ-ритма и снижению мощности τ- и α-ритмов [18]. Установлено, что увеличение вклада медленной ритмической активности в структуру ЭЭГ покоя является признаком повреждения корковых структур и нарушения корково-подкорковых взаимодействий [19—21]. Таким образом, у пациентов, перенесших как изолированное КШ, так и симультанные КШ и КЭЭ, наблюдаются нарушения нейронной электрической активности и корково-подкорковых взаимодействий гипоксически-метаболического генеза, возникающих под действием комплекса повреждающих интраоперационных факторов.

Что касается латеральных особенностей изменений тета₂-активности в группе КШ и КЭЭ, то это может быть связано с дополнительным воздействием неблагоприятных операционных факторов на правое полушарие, так как у большинства пациентов КЭЭ проводилась справа.

Существует мнение, согласно которому наличие даже бессимптомных стенозов каротидных сосудов при отсутствии показаний к оперативному вмешательству на этом сосудистом бассейне требует более эффективного и расширенного мониторинга по сравнению со стандартным мониторингом мозга у пациентов при проведении изолированного К.Ш. Это связано с тем, что даже бессимптомный каротидный стеноз является предиктором ипсилатерального нарушения мозгового кровообращения, неблагоприятных коронарных событий и сосудистой смерти [7, 8]. Есть данные, что пациенты с бессимптомными каротидными стенозами имеют более низкий когнитивный статус по сравнению с пациентами без стенозов [8].

Тем не менее пациенты, перенесшие симультанное вмешательство на сонных и коронарных артериях, демонстрируют показатели тета-активности, характеризующие степень корковой дисфункции, которые сопоставимы с группой пациентов, перенесших изолированное К.Ш. Это может быть результатом тщательного отбора пациентов на симультанные операции, когда соблюдается баланс соматических рисков и несомненной пользы вмешательства. Полученные результаты свидетельствуют о том, что сочетанная хирургия коронарных сосудов и ВСА может являться опцией реваскуляризации головного мозга и миокарда, не приводящей к более значимому ишемическому повреждению коры в сравнении с пациентами, которым выполняется изолированное К.Ш. Поскольку показания к симультанным вмешательствам на коронарных и каротидных сосудах в настоящий момент активно обсуждаются, а категории пациентов, которые больше всего выигрывают от данного вида вмешательств, не определены, результаты настоящего исследования могут быть полезны для оценки показаний и противопоказаний к выполнению одномоментной реваскуляризации коронарного и каротидного бассейнов.

Пациенты, перенесшие сочетанное вмешательство на сонных и коронарных артериях, в раннем послеоперационном периоде характеризуются сопоставимым увеличением мощности биопотенциалов τ-ритмов по сравнению с пациентами, перенесшими изолированное К.Ш. Особенностью группы сочетанных КШ и КЭЭ был преимущественный рост мощности биопотенциалов τ₂-ритма в правом полушарии по сравнению с левым, что может быть связано с большим неблагоприятным воздействием на правое полушарие мозга при КЭЭ. Многоканальная компьютерная ЭЭГ может являться высокочувствительным методом диагностики, позволяющим в динамике оценивать качество и эффективность различных стратегий реваскуляризации головного мозга и миокарда.

Ограничения исследования

Небольшой размер выборки, отсутствие группы пациентов, перенесших изолированную КЭЭ, предшествующую КШ.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Б.Л.С., Б.О.Л., Т.И.В.

Сбор и обработка материала — Т.И.В., М.О.В., А.Р.М.

Статистическая обработка — Т.И.В.

Написание текста — Т.И.В.

Редактирование — Т.И.В., Т.О.А., Т.Р.С.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Тарасова Ирина Валерьевна — к.м.н., вед.н.с. лаб. ультразвуковых и электрофизиологических методов исследований, Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово, Россия (Irina Valeryevna Tarasova — Cand. of Med. Sci., Leading Researcher of the Laboratory of Ultrasound and Electrophysiological Survey, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia);

Трубникова Ольга Александровна — д.м.н., зав. лаб. нейрососудистой патологии, Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово, Россия (Olga Alexandrovna Trubnikova — Doct. of Med. Sci., Head of the laboratory of neurovascular pathology, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia);

Тарасов Роман Сергеевич — д.м.н., зав. лаб. реконструктивной хирургии, заведующий отделением сердечно-сосудистой хирургии, Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово, Россия (Roman Sergeevich Tarasov — Doct. of Med. Sci., Head of the Laboratory of Reconstructive Surgery, Head of Cardiovascular Surgery Department, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia);

Малева Ольга Валерьевна — к.м.н., н.с. лаб. нейрососудистой патологии, Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово, Россия (Olga Valeryevna Maleva — Cand. of Med. Sci., Researcher of the Laboratory of neurovascular pathology, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia);

Акбиров Рамиль Мансурович — магистрант II курса Кемеровского государственного университета, Кемерово, Россия (Ramil Mansurovich Akbirov — 2-year resident of the Kemerovo State University, Kemerovo, Russia);

Барбараш Ольга Леонидовна — член-корр. РАН, директор Научно-исследовательского института комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово, Россия (Olga Leonidovna Barbarash — corresponding-member of RAS, director of the Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia);

Барбараш Леонид Семенович — акад. РАН, главный научный сотрудник Научно-исследовательского института комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово, Россия (Leonid Semenovich Barbarash — academician of RAS, Chief Researcher of the Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia).

*e-mail: iriz78@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-6391-0170