Мониторинг регионарного мозгового кровотока в анестезиологии. Показания
Мозговой кровоток неоднороден как в норме, так и при патологических изменениях. Существуют различия кровотока и метаболизма в различных участках мозга, поэтому реакция регионарного мозгового кровотока в ответ на лекарственные вещества, повреждение или хирургическое вмешательство также различается. В результате может возникать региональная разница в ауторегуляции кровотока и реакции на терапию. Некоторые повреждения головного мозга связаны с местной вазоконстрикцией. Нарушения регионального кровотока нередко вызывают структурные изменения, видимые при компьютерной томографии (КТ) или при магнитно-резонансном исследовании (МРТ). Терапевтическое воздействие, приносящее хорошие результаты в одних участках мозга, может быть вредным для других. Поэтому мониторинг регионального кровотока может быть очень полезен, хотя пока его преимущества не доказаны.
Показания для мониторинга регионарного кровотока:
• Определение зон гипо- и гиперперфузии:
- Вазоспазм после САК или ЧМТ
- Гиперперфузия или потеря ауторегуляции кровотока после травмы мозга
- Местные ответы на хирургическое вмешательство.
• Интра- и послеоперационный мониторинг в области интереса (например, после клипирования аневризмы, резекции опухоли).
• Определение нарушений кровотока еще не видимых при визуальных методах исследования.
• Дифференцирование эффектов повреждения и терапии.
• Прогнозирование исхода заболевания.
Виды мониторинга регионарного мозгового кровотока
Основные методы измерения можно в целом разделить на две группы: локальное длительное исследование (термофлоуметрия, лазерная допплер-флоуметрия) и глобальное, но однократное (КТ, МРТ, ПЭТ). У каждого метода есть свои преимущества и недостатки.
Термофлоуметрия в мониторинге регионарного мозгового кровотока
• Измерение кровотока в небольшой области коры.
• Принцип действия основан на том, что распределение тепла зависит от регионального кровотока.
• Термический элемент, имплантированный при краниотомии или через трепанационное отверстие, измеряет распределение тепла (и таким образом кровоток) в небольшой области мозговой коры.
Преимущества термофлоуметрии:
• Возможность проведения длительного прикроватного мониторинга
Недостатки термофлоуметрии:
• Измерение кровотока только в строго ограниченной области, определяемой расположением трепанационного отверстия.
• Не дает информации о состоянии подкоркового кровотока.
• Неточные данные при размещении вблизи крупного сосуда.
• Инвазивный.
Специфика применения термофлоуметрии:
• Применяется после хирургических операций по поводу САК.
• При ЧМТ (определение гиперемии; нормализация кровотока связана с лучшим исходом заболевания).
• Эпилепсия (для локализации эпилептогенного очага)
Лазерная допплер-флоуметрия в мониторинге регионарного мозгового кровотока
• Измерение микроциркуляции в коре в объеме 1 мм3.
• Для установки датчика необходимо наложить трепанационное отверстие (можно установить одновременно с датчиком ВЧД).
Преимущества лазерной допплер-флоуметрии:
• Возможность проведения длительного прикроватного мониторинга
• Может использоваться как компонент мультимодального мониторинга.
Недостатки лазерной допплер-флоуметрии:
• Измеряет кровоток только в строго ограниченной области определяемой расположением трепанационного отверстия.
• Не дает информации о состоянии подкоркового кровотока.
• Результат не имеет количественного выражения, выражая лишь условные единицы.
• Инвазивный.
Особенности использования лазерной допплер-флоуметрии:
• Интраоперационно: размещение над заоной интереса, например, при клипировании аневризмы
• Послеоперациопно—для выявления ишемии после САК.
Ксенон-133 в мониторинге регионарного мозгового кровотока
• Измерение кровотока. Может использоваться вместе с индуцированной гипокапнией или гипотензией для оценки региональной ауторегуляции.
• Ксенон-133—инертный радиоизотоп, назначаемый ингаляционно. Кровоток определяется 5-8 стационарными сцинтиграфическими датчиками, закрепленными па голове.
Преимущества ксенон-133:
• Метод исследования «у постели больного».
• Изотоп ксенона-133 не подвергается метаболизму и быстро выводится, давая возможность повторного исследования через 30 минут.
Недостатки ксенона-133:
• Неточный.
• Не дает информации о состоянии подкоркового кровотока.
Особенности использования ксенона-133^
• В остром периоде ЧМТ, САК, эндартерэктомии.
КТ с ксеноном в мониторинге регионарного мозгового кровотока
• Измеряет мозговой кровоток, перфузию, церебральный объем крови, среднее время прохождении.
• После первичного снимка делается серия срезов на фоне ингаляции 28% нерадиоактивного ксенона-131 в кислороде.
• Основан па модифицированном принципе Фика и том, что ксенон легко проникает через гематоэнцефалический барьер.
• Захват ксенона 131 тканью мозга и усиление изображения при КТ пропорциональны кровотоку.
Преимущества КТ с ксеноном:
• Из-за короткого периода полужизни ксенона-131 исследование может быть повторено через короткий промежуток времени для определения реакции на терапию.
• Техника исследования доступна почти во всех центрах.
• Обеспечивает детальную визуализацию.
Недостатки КТ с ксеноном:
• Ксенон может повысить ВЧД и мозговой кровоток, хотя эти изменения обычно не наблюдаются в дозах, применяемых для КТ.
• Эффект 28% ксенона как анестетика может привести к двигательным артефактам при исследовании бодрствующих пациентов.
• На результат исследования влияет патология легких, так как подразумевается, что концентрация ксенона в конце выдоха равна артериальной.
Особенности использования КТ с ксеноном:
• Острая фаза ЧМТ.
Однофотонная эмиссионная компьютерная томография в мониторинге регионарного мозгового кровотока
• Исследование мозговой перфузии и определение областей гипоперфузии.
• Томограммы после введения радиоизотопов (ксенона-133 или технеция-99), которые испускают одиночные фотоны
Преимущества:
• Простой и относительно дешевый метод.
Нелостатки:
• Снимки низкого разрешения и без цифровых данных.
Специфика использования:
• Визуализация зон инсульта и ишемии.
ПЭТ в мониторинге регионарного мозгового кровотока
• Более затратный и комплексный метод, чем однофотонная эмиссионная компьютерная томография, но с более широкими возможностями применения.
• Измеряется региональный кровоток, объем крови, потребление кислорода мозгом, фракция экстракции кислорода, метаболизм глюкозы (зависит от используемого изотопа).
• Томограммыснимаются после введения 'флюоро-дезоксиглюкозы или изотопа кислорода-15. Эти изотопы затем могут комбинироваться с маркерами специфического нейронального повреждения.
Преимущества ПЭТ:
• Возможность повторения исследования для подтверждения эффекта лечения.
• Возможность подсчитать фракцию экстракции кислорода и получить информацию о объеме ишемического очага.
Недостатки ПЭТ:
• В сфере исследований возможности применения ограничены из-за необходимости в циклотроне.
• Дорогой, не везде доступен.
• Требует транспортировки пациента к сканеру.
• Отсутствует возможность непрерывного исследования
Особенности применения ПЭТ:
• Может быть использована в ранние сроки для прогнозирования исхода — снижение церебральной перфузии коррелирует с неблагоприятным исходом (даже в случае, если ВЧД пока остается в норме)
• Исследования продемонстрировали увеличение объема мозга в области ишемии па фоне гипервентиляции, несмотря на «улучшение» глобальных параметров.
Перфузионная КТ в мониторинге регионарного мозгового кровотока
• Региональный кровоток определяется измерением первого прохода введе-ного йодированного контрастного вещества через мозг.
• Необходим высокоскоростной спиральный КТ-сканер и специальное программное обеспечение.
Преимущества:
• Обеспечивает детальный снимок.
Недостатки:
• Объем исследования ограничен общей дозой радиационной нагрузки.
• Объем контраста ограничивает возможность повторения исследования.
Специфика использования:
• Позволяет определить зоны гипоперфузии, гиперемии и анемии.
• Возможность определения зон вторичного повреждения при ЧМТ.
Функциональная МРТ
• Картирование кровотока и активности нейронов.
• Большая часть фМРТ основана па BOLD-контрастности («Blood Oxygenation Level Dependent Contrast» — контрастность, зависящая от степени насыщения крови кислородом). При этом измеряются регионарные изменения уровня оксигенированного и деоксигенированного гемоглобина после выполнения определенных когнитивных тестов
Преимущества:
• Сочетает структурную точность обычной МРТ с функциональностью информации.
• Не дает радиационной нагрузки и поэтому может повторяться многократно.
Недостатки:
• Длительность.
• Необходимо специальное, совместимое с МРТ оборудование.
• Необходима транспортировка пациента.
Особенности использования:
• Может использоваться для прогнозирования исхода после ЧМТ или у пациентов в вегетативном состоянии.
• Лучше всего применять в хроническом периоде ЧМТ, когда пациент может сотрудничать.
Диффузионно-взвешенная МРТ:
• Может быть использована для выявления местных задержек перфузии.
• Первоначально метод использовался для определения цитотоксического или вазогенного отека мозга.
Перфузионная МРТ
• Измерение мозгового кровотока и объема крови после инъекции парамагнитного контраста (гадолиний-хелат).
• Показывает снижение объема крови в зонах фокальных нарушений, но результаты сложно оценить в количественном отношении, и они малоипфор-мативны при неотложных состояниях.
МРТ ангиография. Одномоментное картирование внутричерепного кровотока в целом, но снимки не очень четкие.
Советы по мониторингу местного кровотока:
• Польза мониторинга местного кровотока определяется тем, что большинство лечебных вмешательств оказывают общий эффект.
• Большинство методов требуют транспортировки пациента к сканеру, не без риска для него, особенно при нестабильной ЧМТ.
• Некоторые методы исследования можно применять у постели больного для продолжительного мониторинга.
• Ни один из методов исследования не дает информации, которая может помочь улучшить исход.