В практике врача-нейрофизиолога, который проводит электроэнцефалографические (ЭЭГ) исследования у пациентов как амбулаторных, так и находящихся в реанимационных отделениях, достаточно часто приходится сталкиваться с проблемой регистрации на ЭЭГ различного рода артефактов физического или биологического происхождения, которые искажают показатели электрической активности головного мозга [1—11]. Одними из наиболее часто встречающихся являются артефакты от напряжения различных групп мышц головы и шеи, возникающие, как правило, при неправильном положении головы либо при движениях пациента. Для полного или частичного удаления мышечных артефактов на ЭЭГ могут использоваться различные нефармакологические способы [1—9], однако если регистрация ЭЭГ проводится у пациентов реанимационных отделений, находящихся на искусственной вентиляции легких (ИВЛ), для этой цели могут применяться миорелаксанты периферического действия [3, 8, 9]. Несмотря на то что методический прием введения миорелаксантов пациентам реанимационных отделений, находящихся на ИВЛ, для устранения миографических и двигательных артефактов на ЭЭГ известен давно, важно отметить, что использование препаратов указанной группы, хотя и не часто, но может сопровождаться изменениями показателей ЭЭГ, совпадающих по времени с изменениями показателей электрокардиограммы (ЭКГ), что необходимо учитывать врачу-нейрофизиологу в случае применения этих препаратов.

Цель исследования — оценка возможности возникновения изменений ЭЭГ по времени, совпадающих с изменениями, регистрируемыми по каналу ЭКГ у пациентов после введения миорелаксантов периферического действия.

Материал и методы

Обследованы 24 пациента (средний возраст 36,53± 13,58 года) в реанимационных отделениях различного профиля. Уровень бодрствования пациентов был различным и находился в диапазоне от 3 до 9 баллов по шкале ком Глазго (ШКГ). Все пациенты находились на ИВЛ. Основными показаниями к проведению исследования были оценка состояния электрической активности головного мозга при длительном снижении уровня бодрствования, вплоть до атонической комы, и подозрении на смерть мозга, наличие судорожного синдрома, вплоть до эпилептического статуса, уточнение причины психомоторного возбуждения, подозрение на наличие бессудорожного эпилептического статуса.

Запись ЭЭГ проводили на электроэнцефалографах Мицар-ЭЭГ-10/70-201 (ООО «Мицар», Санкт-Петербург, Россия), Энцефалан-ЭЭГР-19/26 (ООО «Медиком МТД», Таганрог, Россия), Нейрон-Спектр-5 и Нейрон-Спектр-65 (ООО «Нейрософт», Иваново, Россия) в соответствии с рекомендациями Международной федерации клинических нейрофизиологов: использовалась 19-канальная электродная схема с расположением электродов по системе 10—20% с фиксацией референтных электродов на мочке ипсилатерального уха с каждой стороны (A1, A2). Для выявления возможного ЭКГ-артефакта на ЭЭГ дополнительно был установлен канал ЭКГ. В зависимости от технических характеристик усилителя ЭКГ электроды устанавливали следующим образом: либо 2 электрода на конечности или туловище с формированием отведений, схожих с I или II стандартными отведениями ЭКГ, либо 1 электрод в положении ниже ключицы на 3—5 см по среднеключичной линии слева, а отведение ЭКГ при этом формировалось за счет коммутации с референтным электродом, расположенным на мочке левого уха (A1). Во время исследования у всех пациентов на ЭЭГ регистрировались миографические артефакты, устранение которых было невозможно без использования фармакологических средств, приводящих к расслаблению мышц, — миорелаксантов периферического действия (суксаметония хлорид, рокурония бромид, пипекурония бромид и др.).

Результаты

У всех 24 пациентов после введения миорелаксантов периферического действия на ЭЭГ отмечалось полное подавление миографических артефактов (рис. 1 на цв. вклейке). У 4 пациентов в период от 2 до 3 мин после введения миорелаксантов периферического действия и исчезновения на ЭЭГ миографических артефактов отмечались изменения показателей ЭЭГ, которые по времени совпадали с изменениями, регистрируемыми по каналу ЭКГ не только электроэнцефалографа, но и канала ЭКГ, отображаемого на экране прикроватного монитора витальных функций.

Рис. 1. Показатели ЭЭГ до и после внутривенного введения миорелаксантов периферического действия.

Слева: фрагмент ЭЭГ до введения миорелаксантов с наличием выраженных миографических артефактов, регистрируемых по всем отведениям. Справа: фрагмент ЭЭГ после введения миорелаксантов с полным подавлением артефактов от мышц. Параметры ЭЭГ и ЭКГ: референциальная монтажная схема с ипсилатеральными ушными электродами (A1, A2), скорость записи ЭЭГ и ЭКГ 30 мм/с, масштаб ЭЭГ 7 мкВ/мм; масштаб ЭКГ 50 мкВ/мм; полоса пропускания усилителя 0,5—70 Гц.

На ЭЭГ первого пациента после удаления мышечных артефактов с помощью миорелаксантов регистрировались низкоамплитудные (до 20—30 мкВ) колебания тета- и дельта-частотных диапазонов с некоторым преобладанием их амплитуды в передних отведениях, сочетающихся с наличием вспышек низкоамплитудных (до 20 мкВ) колебаний бета-диапазона (также регистрируемых преимущественно в передних отведениях), а по каналу ЭКГ регистрировался правильный ритм с частотой сердечных сокращений (ЧСС) 110 сокр./мин. Через 2—3 мин после введения миорелаксанта отмечалось изменение показателей ЭЭГ, выражавшееся в некотором нарастании (до 45—56 мкВ) индекса и амплитуды медленных волн, преимущественно в передних отведениях, сокращении индекса вспышек быстроволновых (бета-диапазона) колебаний, которые сочетались с изменениями по каналу ЭКГ: отмечались преходящие изменения ЧСС, ритма, а также конфигурации кардиоциклов, что рассматривалось в контексте значительных нарушений работы генераторной и проводящей систем сердца. Через 3—4 мин после возникновения описанных выше изменений было отмечено спонтанное восстановление сердечного ритма, а также показателей ЭЭГ (рис. 2, рис. 3 на цв. вклейке).

Рис. 2. Изменения показателей ЭЭГ, совпадающие по времени с изменениями, регистрируемыми по каналу ЭКГ после введения миорелаксантов периферического действия.

Слева: до введения миорелаксантов в ЭЭГ отмечается наличие низкоамплитудных (до 30 мкВ) колебаний тета- и дельта-диапазонов, сочетающихся с наличием низкоамплитудных (до 20 мкВ) колебаний бета-диапазона, регистрируемых преимущественно в передних отведениях. По каналу ЭКГ — правильный, регулярный ритм с ЧСС 110 сокр./мин. Справа: через 1—2 мин после введения миорелаксантов в ЭЭГ отмечается некоторое нарастание индекса и амплитуды (до 45—56 мкВ) медленноволновых колебаний. На ЭКГ — изменение ЧСС, ритма, а также конфигурации кардиоциклов. Параметры ЭЭГ и ЭКГ: референциальный монтаж с ипсилатеральными ушными электродами (A1, A2), скорость записи ЭЭГ и ЭКГ 30 мм/с, шкала ЭЭГ 7 мкВ/мм; шкала ЭКГ 28 мкВ/мм; полоса пропускания усилителя 1,5—35 Гц.

Рис. 3. Динамика изменений показателей ЭКГ, возникших после введения миорелаксантов периферического действия.

На рисунке представлены фрагменты ЭКГ, отражающие ритм сердца до введения миорелаксантов (фрагмент 1); эпизод преходящих нарушений ритма и проводимости сердца, возникший через 1—2 мин после введения препарата продолжительностью до 3—4 мин (фрагменты 2—14) с последующим спонтанным восстановлением ритма сердца (фрагмент 15). Параметры ЭКГ: скорость записи ЭКГ 30 мм/с; масштаб 28 мкВ/мм; полоса пропускания усилителя 0,5—75 Гц.

На ЭЭГ второго пациента после удаления мышечных артефактов отмечалось наличие медленноволновой активности, регистрируемой как диффузно по всем отведениям (амплитудой до 25—35 мкВ), так и в виде билатеральных вспышек (амплитудой до 45—65 мкВ) с преобладанием их индекса преимущественно в передних отведениях (по амплитуде D>S). Указанные колебания сочетались с низкоамплитудными (до 15—20 мкВ) вспышками колебаний альфа-диапазона, регистрируемыми диффузно по всем отведениям. Описанные изменения на ЭЭГ сочетались с нерегулярным ритмом по каналу ЭКГ с ЧСС до 75—80 сокр./мин. После введения миорелаксанта (через 1—2 мин) отмечалось постепенное снижение амплитуды колебаний ЭЭГ, вплоть до ее выраженного снижения до уровня 3—6 мкВ, что сопровождалось изменениями по каналу ЭКГ в виде замедления ритма сердца с ЧСС до 20—45 сокр./мин с наличием пауз с их максимальной продолжительностью до 3 с. После медикаментозной коррекции сердечного ритма отмечалось увеличение ЧСС до 110—120 сокр./мин, что сопровождалось восстановлением исходных показателей ЭЭГ.

По каналу ЭКГ третьего пациента после введения препарата (через 2—3 мин) отмечались периоды смены регулярного правильного ритма с ЧСС 85 сокр./мин короткими эпизодами учащения ЧСС до 120 сокр./мин, сменяющихся эпизодами более медленного ритма с наличием экстрасистол (в том числе по типу бигеминии) с последующим (через 3—4 мин) спонтанным восстановлением исходного ритма сердца. В данном случае обращает на себя внимание, что если во время регистрации регулярного правильного ритма с ЧСС 85 сокр./мин на ЭЭГ отмечалось преобладание индекса колебаний с частотой 9—12 Гц, то при возникновении указанных нарушений ритма сердца отмечалось некоторое незначительное замедление ритмов ЭЭГ с преобладанием колебаний с частотой 6—8 Гц (рис. 4 на цв. вклейке).

Рис. 4. Показатели ЭЭГ и ЭКГ до и после введения миорелаксантов.

Слева: на ЭЭГ отмечается преобладание индекса колебаний с частотой 9—12 Гц (по амплитуде больше в переднецентральных отведениях). По каналу ЭКГ регистрируется правильный ритм с ЧСС 85 сокр./мин. Справа: через 1—2 мин после введения препарата на ЭЭГ отмечается некоторое преобладание индекса колебаний с частотой 6—8 Гц. По каналу ЭКГ отмечаются нарушения ритма и проводимости сердца. Параметры ЭЭГ и ЭКГ: референциальный монтаж с ипсилатеральными ушными электродами (A1, A2), скорость записи ЭЭГ и ЭКГ 30 мм/с, шкала ЭЭГ 7 мкВ/мм; шкала ЭКГ 50 мкВ/мм; полоса пропускания усилителя 1,5—35 Гц.

Регистрируемая на ЭЭГ четвертого пациента медленноволновая активность, представленная колебаниями тета- и дельта-диапазонов (амплитудой до 40—50 мкВ) через 1—2 мин после удаления миографических артефактов постепенно сменялась снижением амплитуды электрической активности головного мозга, 2—3 мкВ, что сочеталось с изменениями по каналу ЭКГ: регулярный правильный ритм с ЧСС 80 сокр./мин сменялся регулярными и одинаковыми по форме и амплитуде волнами, напоминающими синусоидальную кривую с частотой свыше 100—150 сокр./мин. У этого пациента в связи с более продолжительными изменениями на ЭЭГ и ЭКГ потребовалось проведение мероприятий, направленных на нормализацию ритма сердца.

Обсуждение

Миографические артефакты являются одними из наиболее часто встречающихся на ЭЭГ, особенно в состоянии бодрствования. Данные артефакты чаще всего регистрируются электродами, расположенными над мышцами волосистой части головы (лобными, височными и затылочными), при этом наиболее часто могут регистрироваться лобными полюсными и средневисочными электродами (Fp1, Fp2, T3 и T4). Поскольку над центрально-теменными отделами головы почти нет мышц, миографические артефакты могут быть не видны под электродами средней линии (Cz и Pz) [2, 6]. Возникновение данных артефактов возможно в результате неправильного или неудобного положения головы пациента, психического напряжения, чрезмерного стягивания головы электродным шлемом, болезненного давления электродов на голову пациента и др. [2—7, 10].

Сопоставляя амплитудно-частотные характеристики сигналов спонтанной ЭЭГ и электромиограммы (ЭМГ), следует отметить, что сигналы ЭМГ могут иметь гораздо бóльшую амплитуду (выше 1000 мкВ) и значительно отличающуюся от ЭЭГ полосу частот (до 3000 Гц) [1, 12]. Артефакт ЭМГ по своим амплитудно-частотным характеристикам может иметь схожесть с активностью корковых элементов головного мозга и находиться в диапазоне бета-частот. Наслаиваясь на колебания ЭЭГ, он может либо частично маскировать электрическую активность головного мозга, либо полностью ее замещать. Учитывая данный факт, например, может создаваться впечатление о наличии на ЭЭГ эпилептиформной активности, представленной спайками, а при регистрации ЭЭГ у пациентов со снижением уровня бодрствования с подозрением на смерть мозга может создаваться ложное впечатление о наличии электрической активности коры головного мозга, хотя на самом деле она может отсутствовать, что в таких случаях будет приводить к ошибочной трактовке данных ЭЭГ.

Исходя из вышеописанного, возникает вопрос, как удалить данные артефакты и получить максимально «чистую» запись ЭЭГ. Если говорить о способах удаления данных артефактов, то в первую очередь следует обеспечить удобное для пациента положение, способствующее максимальному расслаблению мышц головы и шеи (например, расположение головы пациента на подголовнике, использование валика из мягкой ткани, который подкладывается под шею), если пациент контактен — попросить расслабить мышцы лица или, например, если артефакты связаны с активностью жевательной мускулатуры, можно предложить пациенту дышать через рот, при этом минимальное открывание рта будет приводить к расслаблению жевательной мускулатуры [2, 3, 5, 6]. В этом случае неважно, проводится исследование в амбулаторных условиях или в реанимационном отделении. Непосредственно во время записи или в случае уже записанной ЭЭГ частичное удаление данных артефактов возможно посредством реформатирования записываемой или уже записанной ЭЭГ из референциальных монтажных схем в дифференциальные, с использованием биполярных отведений. Во время анализа данных уже записанной ЭЭГ возможно удаление миографических артефактов посредством использования полосового фильтра [1, 2, 4, 5, 8, 13], встроенного в программу для анализа ЭЭГ. К примеру, если анализ ЭЭГ обычно проводится в диапазоне частот от 0,5 до 70 Гц (или 35 Гц), то в данном случае возможно его проведение в диапазоне частот от 0,5 до 20 Гц и т.д. В литературе также описываются способы подавления данных артефактов с помощью специальных программных решений [14, 15]. Однако стоит учесть, что указанные способы не всегда приводят к полному устранению артефактов, что не дает возможности достоверно оценить показатели ЭЭГ.

Если с помощью описанных выше способов, хотя бы и минимально, но можно добиться удаления данных артефактов у пациентов амбулаторного профиля, то при регистрации и анализе сигналов ЭЭГ у пациентов реанимационных отделений этого, скорее, будет уже недостаточно, особенно у тех, которые находятся либо в состоянии психомоторного возбуждения (или с наличием судорог), либо у пациентов со снижением уровня бодрствования вплоть до комы, у которых также могут регистрироваться данные артефакты. Например, как уже было сказано ранее, у пациентов с подозрением на смерть мозга на ЭЭГ может регистрироваться активность в диапазоне бета-частот, однако достоверно ответить на вопрос, является ли эта активность продуктом работы головного мозга, обусловлена ли собственными шумами усилителя (в случае ее невысокой амплитуды, не превышающей уровень 2—3 мкВ) или является мышечными артефактами, не всегда представляется возможным. В таком случае запись ЭЭГ обычно рекомендуется проводить с использованием игольчатых субдермальных электродов, которые обеспечивают регистрацию ЭЭГ с более низкими значениями подэлектродного импеданса, что дает возможность записи ЭЭГ с наименьшим количеством артефактов [16, 17]. Однако стоит отметить, что на практике использование игольчатых электродов не всегда представляется возможным, как правило, либо по причине их отсутствия, либо такие электроды могут не использоваться рутинно в связи с тем, что большая часть пациентов, находящихся в реанимационном отделении, получают антикоагулянты, а следствием использования игольчатых электродов нередко является формирование подкожных гематом, в связи с чем от такого способа регистрации иногда отказываются, особенно если на данном этапе обследования не идет речи о констатации смерти мозга.

В связи с вышесказанным для максимально возможного удаления миографических артефактов на ЭЭГ у пациентов реанимационных отделений могут использоваться миорелаксанты периферического действия, при этом, конечно же, при условии того, что пациент находится на ИВЛ [3, 8, 9]. Как правило, для этих целей используются непродолжительные по времени действия миорелаксанты, но могут использоваться и более продолжительные.

В нашей практике, как правило, использовались либо деполяризующие миорелаксанты ультракороткого действия, например суксаметония хлорид, либо недеполяризующие релаксанты более длительного действия, например рокурония или пипекурония бромид; реже — другие. Выбор миорелаксантов более короткого действия обычно обусловлен тем, что они не создают более продолжительной по времени (до нескольких часов) мышечной плегии, а безартефактной записи ЭЭГ, например в течение ~10—15 мин может быть вполне достаточно, несмотря на рекомендации проводить запись ЭЭГ в течение не менее 20 мин [18]. В случаях, когда регистрация мышечных артефактов является ожидаемым событием, например при наличии серии судорожных приступов, миорелаксанты могут вводиться уже во время установки и подключения электродов к электроэнцефалографу, так как наличие судорог может создавать трудности при подключении ЭЭГ-системы. Однако в случае использования миорелаксантов более короткого действия соответственно необходимо помнить об их непродолжительном действии, что может потребовать их повторного введения. В ситуациях, когда миографические артефакты обнаруживаются после подключения ЭЭГ-системы, соответственно, и препараты также вводят после ее подключения. Здесь можно привести пример, когда у 1 (из 24 обследованных) пациента с наличием серии генерализованных тонико-клонических судорог в верхних и нижних конечностях представляли значительные трудности не только регистрация ЭЭГ, но и подключение аппаратуры. Использование миорелаксантов в этом случае помогло не только установить скальповые регистрирующие электроды и подключить их к электроэнцефалографу, но и получить безартефактную ЭЭГ, а ее записи в течение 10 мин было достаточно для получения представления о состоянии электрической активности головного мозга. На ЭЭГ у этого пациента регистрировались циклические электрографические приступы с предполагаемым фокальным началом в правых теменно-височных отведениях с последующей вторично-билатеральной синхронизацией (рис. 5 на цв. вклейке).

Рис. 5. ЭЭГ после введения миорелаксантов периферического действия и подавления мышечных артефактов, отражающая возникновение эпизода электрографического судорожного приступа.

Слева: начало электрографического судорожного приступа с наличием предполагаемого фокуса пароксизмальной активности в правых теменно-височных отведениях с постепенным нарастанием индекса и мощности пароксизмальных колебаний. Справа: паттерн ЭЭГ, обусловленный феноменом вторичной билатеральной синхронизации пароксизмальной активности. Параметры ЭЭГ и ЭКГ: продольный биполярный монтаж («двойной банан»), скорость записи ЭЭГ и ЭКГ 30 мм/с, шкала ЭЭГ 7 мкВ/мм; шкала ЭКГ 15 мкВ/мм; полоса пропускания усилителя 1,5—35 Гц.

Крайне важно отметить, что использование различного рода фармакологических средств при проведении ЭЭГ у пациентов, находящихся в реанимационном отделении, например таких как бензодиазепины (или противоэпилептические препараты), используемые в диагностике бессудорожного эпилептического статуса, введение небольших доз пропофола для легкой седации пациентов в случае психомоторного возбуждения, введение миорелаксантов, а также любых других медикаментозных средств должно применяться только при согласовании с врачом-реаниматологом и выполняться, как правило, медицинской сестрой реанимационного отделения только после его назначения. Выбор препарата, его дозы, способ введения, а также возможность его использования на момент исследования в принципе решает врач-реаниматолог с учетом анамнеза, клинической картины, а также показателей лабораторно-инструментальных исследований.

Следует понимать и то, что применение миорелаксантов является необходимой мерой в тех случаях, когда проведение диагностического исследования и достижение безартефактной записи ЭЭГ другими способами, например вышеописанными нефармакологическими, не представляются возможными, при этом создаются значительные трудности в получении объективной информации о функциональном состоянии головного мозга, что нивелирует возможность оценки влияния проводимой терапии, а также определения прогноза восстановления его функций.

Несмотря на то что посредством использования миорелаксантов периферического действия возможно достижение полного удаления мышечных артефактов и, таким образом, получение безартефактной записи ЭЭГ, необходимо помнить и о том, что использование препаратов данной группы может быть сопряжено с развитием и других эффектов, которые, например, представлены в нашей работе.

Описанные изменения на ЭЭГ, совпадающие по времени с изменениями, регистрируемыми по каналу ЭКГ, возникшие после введения миорелаксантов периферического действия, по нашему мнению, могут объясняться непродолжительными нарушениями функционального состояния головного мозга, которое могло возникнуть вследствие его гипоперфузии, обусловленной в свою очередь нарушениями ритма и проводимости сердца. При этом, конечно же, невозможно достоверно утверждать, что регистрируемые изменения на ЭЭГ и ЭКГ были обусловлены именно действием миорелаксантов, однако возможность их возникновения следует учитывать при использовании препаратов данной группы.

В вопросе интерпретации данных ЭЭГ, записанных синхронно с ЭКГ, следует обратить внимание, что отдельные параметры записи этих физиологических показателей совпадают, что может не согласоваться с условиями записи этих показателей, если бы они регистрировались отдельно друг от друга в рамках самостоятельных исследований. Так, например, параметры регистрации ЭЭГ предполагают запись со скоростью 30 мм/с, масштаб записи при этом соответствует 7 мкВ/мм (или 10 мкВ/мм), а диапазон полосы пропускания частот усилителя составляет от 0,5 до 70 Гц (или 35 Гц), в то время как запись ЭКГ (если говорить об ЭКГ как непосредственно об отдельной методике) обычно проводится на скорости 25 или 50 мм/с, масштаб при этом равен 10 мкВ/мм, а диапазон полосы пропускания усилителя составляет от 0,05 до 150 Гц (у детей — до 250 Гц) [19]. Следует учитывать и то, что использование полосовых фильтров для анализа ЭЭГ приводит не только к изменению конфигурации ее колебаний, но и к изменению конфигурации кардиоциклов, а формирование отведений ЭКГ при регистрации ЭЭГ может отличаться от таковых при формировании отведений непосредственно для регистрации ЭКГ как отдельной методики. Указанные отличия параметров записи и анализа ЭКГ как отдельной методики и ЭКГ в совокупности с ЭЭГ не позволяют в полной мере достоверно оценивать изменения по каналу ЭКГ непосредственно в программе для регистрации и/или анализа ЭЭГ, что следует учитывать при интерпретации этих совместно записанных показателей. Канал ЭКГ в этом случае обычно используется для сопоставления с ЭЭГ с целью детекции ЭКГ-артефактов, расчета ЧСС и выявления изменений сердечного ритма (тахикардия, брадикардия, аритмии и др.).

Заключение

Таким образом, у 4 пациентов после введения миорелаксантов периферического действия отмечались изменения показателей ЭЭГ по времени, совпадающие с изменениями показателей ЭКГ, которые дают основание предполагать наличие кратковременных нарушений функционального состояния базовых систем головного мозга, по-видимому, обусловленных изменениями гемодинамики вследствие нарушения ритма и проводимости сердца, в связи с чем при использовании препаратов указанной группы следует учитывать возможность развития данных изменений.

Данные электрофизиологические обследования демонстрируют пример того, что регистрацию ЭЭГ целесообразно проводить с включением в монтажную схему дополнительных каналов регистрации физиологических показателей, как минимум канала ЭКГ для синхронной записи с ЭЭГ, а в случае регистрации ЭЭГ в реанимационном отделении следует обращать также внимание и на показатели мониторирования витальных функций, что в некоторых случаях может помочь в интерпретации данных ЭЭГ.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.