Изменения показателей электрической активности головного мозга у пациентов, перенесших одномоментное коронарное шунтирование и каротидную эндартерэктомию

Частота сочетанного поражения коронарных и сонных артерий (СА) у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) в зависимости от метода диагностики варьирует от 10 до 40% и увеличивается у более пожилых пациентов [1, 2]. Современные рекомендации не содержат конкретных алгоритмов для выбора той или иной оптимальной стратегии хирургического лечения в реальной клинической практике для пациентов с сочетанным поражением коронарного и брахиоцефального бассейнов [3]. Как правило, первым этапом выполняется коррекция артериального бассейна, имеющего наибольшую степень атеросклероза при наличии соответствующих клинических факторов риска. Вариантом выбора хирургической тактики ведения таких больных может быть и одномоментная операция коронарного шунтирования (КШ) и каротидной эндартерэктомии (КЭЭ). Обычно такую стратегию выбирают в случаях, когда оба сосудистых бассейна (коронарный и каротидный) имеют критическое атеросклеротическое поражение с высоким риском развития ишемических осложнений. В подобных ситуациях выполнение КШ содержит крайне высокий риск инсульта, а проведение КЭЭ — инфаркта миокарда, тогда как одномоментная реваскуляризация головного мозга и миокарда представляется многообещающим способом лечения [4].

Частота периоперационного инсульта у пациентов после КШ составляет 1,8%, данный показатель существенно возрастает при наличии стенозов СА [5]. Обнаружено, что вероятность периоперационного инсульта выше у пациентов со стенотическим поражением СА более 80%, наличием двустороннего стеноза и может достигать 12—19% [1, 4, 6]. Вместе с тем эпизоды церебральной ишемии при сочетанном вмешательстве на коронарных и каротидных артериях могут и не привести к повреждению мозга, которое клинически диагностируется, основываясь на обычных критериях. Следовательно, частота более мягкого, диффузного ишемического повреждения мозга может быть значительно выше, приводя в дальнейшем к снижению интеллектуальных функций пациентов, перенесших сочетанное вмешательство, что осложняет их послеоперационное ведение [7].

Таким образом, проблема диагностики мозговой ишемии при проведении одномоментной операции на коронарных и каротидных артериях является на сегодняшний день весьма актуальной и требует использования дополнительных высокоинформативных методов. Одним из таких методов может быть цифровая электроэнцефалография (ЭЭГ). Данный диагностический подход успешно применяется при изучении ЭЭГ-характеристик когнитивных расстройств различного генеза, в том числе пред- и послеоперационных изменений биоэлектрической активности головного мозга у пациентов, подвергающихся кардиохирургическим вмешательствам [8—10]. Однако состояние биоэлектрической активности головного мозга в послеоперационном периоде сочетанных вмешательств на коронарном и брахиоцефальном русле практически не изучено. Кроме того, в литературе имеется немного данных относительно латеральных особенностей проведения вмешательства на каротидных артериях и их влияния на число неблагоприятных неврологических исходов [11, 12].

Цель настоящей работы — анализ послеоперационной динамики показателей мощности биопотенциалов ЭЭГ у пациентов, перенесших одномоментное КШ и лево- или правостороннюю КЭЭ.

В исследовании принимали участие 44 пациента, имеющие показания к хирургической реваскуляризации миокарда, предварительно отобранные из когорты пациентов кардиологического отделения ФГБНУ НИИ КПССЗ, из которых 24 имели гемодинамически значимые стенозы СА и показания к КЭЭ.

Критериями включения в исследование были определенная мультидисциплинарным консилиумом симультанная операция КШ и КЭЭ либо изолированное КШ, согласие пациентов на проведение исследования.

Критериями невключения были возраст старше 80 лет, жизнеугрожающие нарушения ритма, хроническая сердечная недостаточность IIB стадии и более, сопутствующие заболевания (хроническое обструктивное заболевание легких, онкопатология), заболевания центральной нервной системы и травмы головного мозга в анамнезе. Также исключению из исследования подлежали пациенты с депрессивными симптомами, выявленными по шкале BDI-II, показателями краткой шкалы оценки психического статуса менее 20 баллов, батареи тестов лобной дисфункции менее 11 баллов.

Пациенты, которым было запланировано симультанное вмешательство на коронарных и брахиоцефальных сосудах, были разделены на две группы в зависимости от стороны проведения КЭЭ. В группу КШ+КЭЭ слева вошли 14 пациентов, в группу КШ+КЭЭ справа — 10 пациентов. Группу сравнения составили 20 пациентов, у которых было запланировано изолированное КШ, у них степень стеноза СА не превышала 50%. Клинико-демографические характеристики исследованных групп представлены в табл. 1.

Всем пациентам при поступлении в кардиологическое отделение НИИ КПССЗ назначали стандартную терапию в соответствии с Национальными рекомендациями по лечению пациентов с ИБС, хронической сердечной недостаточностью и гипертонией (2013, 2014). В стационаре особое внимание уделяли контролю артериального давления, водно-электролитного баланса, параметров электрокардиограммы и эхокардиографии. Неврологическое и нейропсихологическое исследования проведены всем пациентам в соответствии с ранее описанной методикой [8].

Первым этапом осуществляли КЭЭ из СА с пластикой артерий заплатой из ксеноперикарда. После этого выполняли КШ с применением искусственного кровообращения, в условиях нормотермии и 25—30% гемодилюцией. При компрессии аорты использовали кардиоплегию. Анестезию и перфузию проводили в соответствии со стандартной схемой [13]. Все этапы операций сопровождались инвазивным гемодинамическим мониторингом и контролем оксигенации церебральной коры (rSO2) (INVOS 3100, «Somanetics, Troy, M-I», США). После пуска кровотока по шунтам оценивали выраженность пульсации и показатели флоуметрии. Интраоперационные показатели представлены в табл. 2.

Регистрацию ЭЭГ покоя с закрытыми глазами проводили за 3—5 дней до и на 7—10-е сутки после кардиохирургических вмешательств. Использовали ЭЭГ-усилитель Neuvo («Compumedics, Charlotte, NC», USA) и программное обеспечение Scan 4.5. ЭЭГ регистрировали монополярно, в 62 каналах, с помощью шлема со встроенными Ag/AgCl электродами (QuikCap; «Neurosoft, El Paso, TX», США). Референтный электрод располагался на кончике носа, заземляющий — в центре лба. Поддерживалось сопротивление <5 kΩ. Для контроля глазодвигательных артефактов регистрировали вертикальную и горизонтальную электроокулограмму. Длительность регистрации ЭЭГ составляла 5 мин, пациенты находились в свето- и шумоизолированной комнате, в положении сидя.

После визуальной оценки глазодвигательных, миографических и других артефактов безартефактные отрезки ЭЭГ длительностью 60 с разделяли на эпохи длиной 2 с и подвергали быстрому преобразованию Фурье. Для каждого пациента рассчитывали показатели мощности биопотенциалов ЭЭГ в диапазоне от 0,5 до 50 Гц, более подробно использованная методика описана в нашем предыдущем исследовании [14]. Учитывая данные проведенных ранее исследований, в которых была продемонстрирована значимость изменений низкочастотных ритмов для диагностики послеоперационного ишемического повреждения головного мозга [15, 16], и в соответствии с поставленной целью в настоящей работе рассматриваются данные ЭЭГ-ритмов тета1 (4—6 Гц), тета2 (6—8 Гц), альфа1 (8—10 Гц), альфа2 (10—13 Гц), для показателей мощности биопотенциалов анализируемых ритмов был также рассчитан коэффициент межполушарной асимметрии (МПА) по формуле:

Коэффициент МПА=((П–Л)/(П+Л)·100%,

где П — показатель мощности биопотенциалов анализируемого ритма в правом полушарии, Л — в левом.

У всех пациентов было получено письменное информированное согласие на участие в исследовании, которое проводили с соблюдением этических норм, заявленных в Хельсинкской декларации. Дизайн исследования получил одобрение этического комитета НИИ КПССЗ.

Программное обеспечение Statistica 10.0 («StatSoft, Tulsa, OK», США) использовали для анализа всех клинико-анамнестических параметров и показателей мощности биопотенциалов ЭЭГ. Оценку нормальности распределения данных проводили с помощью критериев Колмогорова—Смирнова и Шапиро—Уилка. Непараметрические критерии Манна—Уитни, Вилкоксона и критерий χ² с поправкой Йейтса применяли для статистической обработки клинико-анамнестических данных в связи с их ненормальным распределением. Количественные переменные представлены как средние значения ± стандартное отклонение, качественные переменные — как частота встречаемости n (%). Для оценки послеоперационных изменений показателей ЭЭГ применен дисперсионный анализ (ANOVA), проводили нормализацию этих данных с помощью логарифмирования. Значения статистической значимости корректировали по методу Гринхауза—Гейссера, последующую оценку полученных факторов и взаимодействий ANOVA осуществляли плановыми сравнениями и post hoc-анализом с применением поправки Фишера для коррекции множественности сравнений.

Установлено, что в обследованной выборке как у пациентов, прошедших одномоментное КШ+КЭЭ слева или справа, так и у пациентов после изолированного КШ в раннем послеоперационном периоде отсутствовали неблагоприятные кардиоваскулярные события (инфаркт миокарда, инсульт, смерть и повторная незапланированная реваскуляризация).

Для показателей мощности биопотенциалов ЭЭГ дисперсионный анализ (ANOVA) выполняли по схеме: группа (КШ+КЭЭ слева; КШ+КЭЭ справа; изолированное КШ), время обследования (до вмешательства, 7—10-е сутки после вмешательства), область (лобная, центральная, теменная, затылочная, височная), латеральность (левое; правое полушарие) отдельно для каждого из рассматриваемых частотных диапазонов.

В тета1-диапазоне обнаружен значимый фактор время обследования (F_{(1, 41)}=20,82, p=0,00005), у всех пациентов независимо от вида вмешательства наблюдали рост показателей мощности биопотенциалов ритма на 7—10-е сутки послеоперационного периода по сравнению с предоперационным уровнем (рис. 1).

Также значимым было взаимодействие факторов группа´время обследования´область (F_{(8, 164)}=3,66, p=0,006). Установлено, что исследуемые группы пациентов были сопоставимы по уровню мощности биопотенциалов тета1-ритма в предоперационном периоде, однако в послеоперационном периоде обнаружены как межгрупповые различия, так и отличия во внутригрупповой динамике этих показателей. Пациенты с изолированным КШ и КШ+КЭЭ справа отличались генерализованными изменениями тета1-ритма (p≤0,05) во всех зарегистрированных отведениях, тогда как в группе КШ+КЭЭ слева рост мощности биопотенциалов ритма статистически значим был только для затылочных областей коры (p=0,01). Кроме того, у пациентов, которым было проведено КШ+КЭЭ слева, в лобных отделах коры наблюдали минимальные изменения мощности биопотенциалов ритма в отличие от пациентов двух других групп, у которых в этих отделах коры отмечены статистически значимые изменения после операции (p=0,02) (рис. 2).

В тета2-диапазоне также обнаружен значимый фактор время обследования (F_{(1, 41)}=16,28, p=0,0002), эффект был аналогичен полученному в тета1-диапазоне.

В альфа1-диапазоне были выявлены общие для всех исследованных групп взаимодействия факторов время обследования´латеральность (F_{(1, 41)}=2,55, p=0,04) и время обследования´область´латеральность (F_{(4, 164)}=3,05, p=0,045). Статистическая значимость этих взаимодействий была обусловлена тем, что у всех пациентов независимо от типа хирургического вмешательства наблюдали послеоперационное снижение мощности потенциалов альфа1-ритма, наиболее выраженное в теменно-затылочных отделах коры правого полушария.

В альфа2-диапазоне было также значимо взаимодействие факторов время обследования´латеральность (F_{(1, 41)}= 5,14, p=0,03). Обнаружено, что у всех пациентов независимо от типа хирургического вмешательства на 7—10-е сутки после операции мощность биопотенциалов альфа2-ритма в левом полушарии была выше, чем в правом, тогда как перед операцией латеральные различия были не выражены.

Следующим этапом анализа были изучены связанные с операцией изменения межполушарной асимметрии у пациентов, прошедших КШ и КШ+КЭЭ слева и справа.

ANOVA для коэффициента МПА всех изученных диапазонов ЭЭГ был проведен по схеме: группа (КШ+КЭЭ слева; КШ+КЭЭ справа; изолированное КШ), время обследования (до вмешательства, 7—10-е сутки после вмешательства).

Статистически значимые изменения МПА, связанные с хирургическими вмешательствами, выявлены для показателей альфа1- и альфа2-ритмов. В частотном диапазоне альфа1 обнаружен значимый фактор время обследования (F_{(1, 41)}=5,17, p=0,03), у всех пациентов независимо от типа вмешательства, на 7—10-е сутки раннего послеоперационного периода наблюдали уменьшение показателя МПА (рис. 3, а).

В частотном диапазоне альфа2 был значимым фактор время обследования (F_{(1, 41)}=5,29, p=0,03) и близким к статистической значимости взаимодействие факторов группа время обследования (F_{(2, 41)}=3,20, p=0,05). Общий эффект снижения значения коэффициента МПА достигался за счет выраженных послеоперационных изменений (p=0,005) в группе пациентов, у которых наряду с КШ была выполнена правосторонняя КЭЭ (рис. 3, б). Коэффициент МПА на 7—10-е сутки после операции у этих пациентов был ниже по сравнению с двумя другими группами (p=0,03), при сопоставимых исходных, дооперационных показателях.

У всех обследованных пациентов независимо от типа хирургического вмешательства в раннем послеоперационном периоде наблюдали увеличение мощности биопотенциалов тета1- и тета2-ритмов ЭЭГ по сравнению с предоперационным уровнем. Замедление ритмов ЭЭГ было глобальным, распространенным по всем зарегистрированным отведениям у пациентов, прошедших изолированное КШ и КШ+КЭЭ справа, и локальным у пациентов группы КШ+КЭЭ слева. В проведенных ранее исследованиях показано, что повышение мощности тета-ритма в ЭЭГ покоя является признаком нарушения деятельности корковых структур и разобщения корково-подкорковых взаимодействий [10]. В работах, посвященных изучению ЭЭГ-характеристик когнитивного дефицита различного генеза, также продемонстрировано, что такие пациенты характеризуются большей выраженностью тета-активности по сравнению с лицами, не имеющими когнитивных нарушений [16—18]. Таким образом, результаты проведенного исследования позволяют заключить, что операция в условиях искусственного кровообращения является травмирующим мозг событием независимо от условий ее выполнения. Однако стоит отметить, что проведение симультанной операции на коронарных и каротидных сосудах существенно не усугубляет выраженность повреждения головного мозга в сравнении с изолированным КШ.

Интересным представляется более локальный характер послеоперационных изменений у пациентов, прошедших КШ и левостороннюю КЭЭ. В нашей работе у пациентов из группы КШ+КЭЭ слева контралатеральный стеноз СА наблюдали в 65% случаев, тогда как у пациентов, перенесших КШ+КЭЭ справа, — в 80%. Можно предположить, что меньшая частота встречаемости двустороннего поражения у тех пациентов, которым выполнено левостороннее восстановление мозгового кровотока, позволила им с наименьшими потерями пережить воздействие операционных факторов.

Другим общим для всех пациентов эффектом является увеличение активности правого полушария, что отражается в снижении мощности альфа-ритма и коэффициента МПА на 7—10-е сутки после операции по сравнению с предоперационным уровнем, причем последнее наиболее выражено у пациентов, перенесших наряду с КШ правостороннюю КЭЭ.

Ранее были получены данные о ведущей роли функциональных систем правого полушария в вегетативной регуляции гемодинамики и переживании состояния стресса [19, 20]. Существует понятие «цереброкардиальный синдром», который характеризуется развитием кардиальной дисфункции при остром повреждении головного мозга, его клинические проявления зависят от локализации и величины очага ишемии в правом и левом полушариях. Считается, что у пациентов с правополушарным инсультом по сравнению с левополушарным существует большая вероятность неблагоприятного прогноза [20]. Также в исследовании M. Hedberg и K. Engström [21] показано, что в раннем послеоперационном периоде хирургических вмешательств инсульт случается чаще в правом, чем в левом полушарии. Особенности интраоперационного кровотока таковы, что в зависимости от хирургических манипуляций поток микроэмболов может отклоняться либо в брахиоцефальный ствол и попадать преимущественно в правое полушарие, либо в левую общую СА, и соответственно в левое полушарие [21]. Следовательно, в обследованной выборке пациентов интраоперационно правое полушарие оказалось более уязвимым.

Таким образом, сочетанная операция КШ и КЭЭ, являющаяся целесообразным методом восстановления кровотока головного мозга и миокарда у пациентов с тяжелым атеросклеротическим поражением коронарного русла и СА в сравнении с изолированным КШ у пациентов без гемодинамически значимых стенозов СА, не приводит к более значимому периоперационному повреждению головного мозга. Данный факт является дополнительным аргументом, делающим стратегию одноэтапной реваскуляризации мозга и сердца обоснованной. Увеличивает выраженность корковой дисфункции в послеоперационном периоде двустороннее поражение СА, что требует применения комплекса методов церебропротекции.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Тарасова И.В. — e-mail: iriz78@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-6391-0170

Акбиров Р.М. — https://orcid.org/0000-0003-0455-277X

Тарасов Р.С. — https://orcid.org/0000-0003-3882-709X

Трубникова О.А. —https://orcid.org/0000-0001-8260-8033

Барбараш О.Л. — https://orcid.org/0000-0002-4642-3610

Как цитировать:

Тарасова И.В., Акбиров Р.М., Тарасов Р.С., Трубникова О.А., Барбараш О.Л. Изменения показателей электрической активности мозга у пациентов, перенесших одномоментное коронарное шунтирование и каротидную эндартерэктомию. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2019;119(7):41-47. https://doi.org/10.17116/jnevro201911907141

Автор, ответственный за переписку: Тарасова Ирина Валерьевна — e-mail: iriz78@mail.ru;