Методы регистрации мозгового кровотока. Церебральная оптическая оксиметрия
Учитывая, что при критических состояниях в процессе интенсивной терапии наиболее продуктивным способом изучения гемодинамики, в том числе и церебральной, является мониторинг интегральных гемодинамических параметров, возникает необходимость научно обоснованного выбора оптимальных методов их регистрации.
В настоящее время имеется обилие методов регистрации мозгового кровотока. Это и метод разведения индикаторов (инертного газа) и термальной диффузии, являющееся вариантом термодилюции. Это лучевые методы регистрации мозгового кровотока: компьютерная томография с вдыханием ксенона (sXE-CT), фотонно-эмиссионная компьютерная томография (SPECT), магнитно-резонансный анализ потока (MRA) и позитронно-эмиссионная томография (PET). В последнее время появился новый высоко информативный метод регистрации мозгового кровотока КТ перфузия и MP перфузия. В целях непрерывного мониторинга чаще всего используются церебральная оптическая оксиметрия, импедансная энцефалография, лазерная допплеровская флюометрия (LDF).
Перечисленные методы, будучи весьма полезными для диагностики заболеваний центральной нервной системы, в том числе и нарушений церебральной гемодинамики, к сожалению, мало пригодны для постоянного мониторинга мозгового кровотока. Некоторые из них весьма инвазивны и имеют ограниченные показания к использованию (термальная диффузия), другие — непригодны для применения у кровати больного. Лишь три последних метода в основном удовлетворяют современным требованиям к мониторингу.
Церебральная оптическая оксиметрия
В 80-х годах прошедшего века начала интенсивно изучаться технология церебральной оптической оксиметрии. Существовавшая к тому времени полярографическая технология не удовлетворяла врачей из-за необходимости в каждом случае производить краниотомию для введения электродов и невозможности длительного мониторинга. Это обстоятельство в какой-то мере способствовало активизации усилий в разработке оптической технологии.
Церебральное насыщение крови кислородом может осуществляться с помощью катетеризации яремной вены (jS02) или транскутанного неинвазивного метода (rS02).
В большинстве церебральных оптических оксиметров реализован принцип отражательной оптической оксиметрии. Абсорбционная спектроскопия в настоящее время используется только в неонатальных церебральных оксиметрах.
F.F. Jobsis в 1977 году предложил метод спектроскопии, особенностью которого был выбор участков спектра на границе видимого и инфракрасного света, длиной волны от 700 до 1000 нм. Излучение с такой длиной волны обладает хорошей проникающей способностью через ткани, включая кожу и костные покровы черепа. В то же время оно достаточно сильно поглощается основными фракциями гемоглобина. Свет с длиной волны 805 нм одинаково поглощается как гемоглобином, так и оксигемоглобином. Технология по идее, предложенной автором, была реализована в аппаратах INVOS-3100 фирмы «Somanetics Corp.» (США), CRITIKON(tm) 2001-2020 фирмы «Johnson & Johnson» (Великобритания), NIRO-500 фирмы Hamamatsu Photonics KK (Япония), а также в оксиметре фирмы Radiometer (Дания).
Датчик церебрального оксиметра является сложным оптическим устройством. Он имеет два фотодиода, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, и несколько излучателей. Так, например, датчик известного прибора INVOS-3100 имеет 4 полупроводниковых лазерных излучателя и два фотоприемника. Длины волн излучателей — 776,5 нм, 819,0 нм, 871,4 нм и 908,7 нм. Оптический путь лучей света от каждого излучателя до первого и второго фотоприемника имеет разную длину. При этом различия в длине пути приходятся в основном на вещество мозга. Влияние же поверхностных тканей — кожи, костей свода черепа, ликворного пространства, мозговых оболочек в обоих случаях примерно одинаково.
Специальная обработка сигналов позволяет исключить влияние поверхностных тканей на показания прибора и получить данные об оксигенации крови в участке мозга, через которую прошел свет, с приемлемой для практики точностью.
