А.А. Белкин, Б.Д. Зислин, С.Н. Инюшкин, Д.В. Почепко, В.А. Багин, Клинический институт Мозга и проблемная лаборатория ВЧ ИВЛ Средне - Ураль-ского научного Центра РАМН, ГКБ N40, ООО Тритон ЭлектроникС, Екатеринбург
(опубликовано 15.02.2007)
В настоящее время накоплен весьма обширный материал, посвященный воздействию ИВЛ на системную гемодинамику, которое не ограничивается только влиянием газового состава крови. Не у кого не вызывает сомнений зависимость сосудистого тонуса от биомеханических эффектов ИВЛ. Что касается работ о це-реброваскулярных эффектах ИВЛ, то имеются лишь немногочисленные исследо-вания, посвященные этой проблеме [6] и их явно недостаточно, для того чтобы сформировались определенные взгляды на данный аспект. Практически не изуче-ны цереброваскулярные эффекты высокочастотной струйной вентиляции легких (ВЧ ИВЛ). За исключением нескольких исследований, указывающих на снижение внутричерепного давления при замене традиционной вентиляции на ВЧ ИВЛ [5, 10] и замечания И.В. Молчанова о том, что при черепномозговой травме в услови-ях ВЧ ИВЛ внутричерепное давление повышается [3], каких-либо работ нам не встретилось. Вот почему вопрос о взаимоотношении вентиляции и мозгового кро-вотока в нейрореаниматологии следует признать весьма актуальным. Особый ин-терес представляет изучение особенностей ауторегуляции церебральной гемоди-намики в условиях различных способов вентиляции легких. Материал и методы исследования Всего проведено 391 исследование мозгового кровотока у 129 пациентов с острой церебральной недостаточностью (2 – 11 баллов по шкале Glasgow). В том числе при черепно-мозговой травме – 41, при инсультах – 22, при токсико-метаболических повреждениях – 34, при постгипоксической энцефалопатии – 32. Всем пациентам проводилась традиционная интенсивная терапия в услови-ях различных способов респираторной поддержки: контролируемой механической вентиляции (CMV) – 303 исследования, синхронизированной вспомогательной вентиляции (SIMV) – 48, высокочастотной струйной вентиляции (HFJV) – 18, и спонтанной вентиляции – 22 исследования. Адекватность всех способов вентиля-ции оценивалась по параметрам газового состава крови (сатурация артериальной крови O2 – 96-99%, напряжение CO2 – 34.7-35.2 мм рт.ст.). У всех пациентов в мо-мент исследования значение гематокрита было в пределах нормальных величин (0,40-0,44). В разработку включались пациенты, уровень внутричерепного давле-ния которых превышал 15 мм рт.ст. Церебральная гемодинамика изучалась с помощью метода транскраниаль¬ной доплерографии. Исследование осуществлялось портативным аппаратом "Companion" (Nicolet, USA) с программой мониторинга. Использовался датчик для диагностического исследования (2 Мгц) и специальный датчик такой же частоты для мониторинга. Крепление датчиков осуществлялось с помощью шлема Мюл¬лера. Регистрировались: средняя линейная скорость мозгового кровотока (Vm в см/с), пульсационный индекс (Pi), отражающий гидродинамическое сопротивле¬ние пиально-капиллярных сосудов мозга и коэффициент овершута (КО), характе-ризующий способность (резерв) дилатации пиально-капиллярных сосудов. Пульсационный индекс рассчитывался по формуле: Pi = (Vs – Vd) •Vm-1, где Vs и Vd систолическая и диастолическая скорости, Vm – средняя линейная ско-рость мозгового кровотока. Резерв дилатации пиально-капиллярных сосудов определялся с помощью каротидного компрессионного теста [1, 4, 8] и рассчитывался по формуле: КО = V2 /V1, где V1 – средняя скорость кровотока (исходная) до компрес¬сии ипсилатеральной об-щей сонной артерии, V2 – средняя скорость первого-второго пиков допплерограм-мы после прекращения компрессии. Рассчитывались также величины церебрального перфузионного (СРР) и внутричерепного (ICP) давления [11]: CPP=АДs. • Vm. • Vs-1где, АДs – систолическое артериальное давление, Vm – средняя линейная скорость мозгового кровотока, Vs – систолическая линейная скорость мозгового кровотока. ICP= АДm • Ri • Vm-1, где АДm . – среднее артериальное давление, Ri – индекс резистивности Pourcelot определялся по формуле (Vs-Vd) •Vs-1 Цифровой материал обрабатывался в соответствии с правилами описатель-ной статистики с расчетом средней величины и стандартной ошибки (M±m). Кор-реляционный анализ взаимодействия параметров гидродинамического сопротив-ления пиальных сосудов (Pi), резерва дилятации (КО) и церебрального перфузион-ного давления (СРР), которое рассматривалось нами как параметр системной ге-модинамики, проводился с расчетом коэффициентов корреляций Пирсона при ли-нейной зависимости изучаемых параметров и коэффициентов ранговой корреля-ции Спирмена при отсутствии линейной зависимости. Характер зависимости опре-деляли на основании анализа уравнений регрессии. Достоверными признавались различия при Р<0.05. В целях повышения достоверности выявленных фактов и их комментариев мы посчитали целесообразным ориентироваться на анализ только сильных (тесных) корреляционных связей, которые выражались величинами ко-эффициентов корреляции от уровня 0,5 и выше. Результаты и обсуждение Результаты статистической обработки нашего материала представлены в таблице 1. Материалы, представленные в таблице 1 позволяют сформулировать не-сколько положений. При нормальном углекислотном статусе крови и церебральном перфузион-ном давлении, а также несколько сниженных, но достоверно не различающихся величинах средней скорости мозгового кровотока, при спонтанной и высокочас-тотной вентиляции отмечается достоверно более низкий уровень сопротивления пиальных сосудов (Pi), более высокий показатель резерва дилятации (КО) и более низкое расчетное внутричерепное давление (ICP). Этот факт свидетельствует о том, что при данных способах вентиляции процессы церебральной перфузии про-текают в наиболее благоприятных условиях, а сохраненный дилятационный ре-зерв, контролируя периферическое сопротивление мозговых капилляров, препят-ствует гипоперфузии, которая является одним из факторов прогрессирования отека мозговой ткани. Возможно, этим и можно объяснить относительно низкий уровень внутричерепной гипертензии при данных вариантах вентиляции. При обоих вариантах традиционной ИВЛ отмечаются выраженные наруше-ния перфузии, сопровождающиеся значительным увеличением сопротивле¬ния со-судов пиально-капиллярной системы (спазм). Не удивительно, что в данной ситуа-ции имеет место более выраженная церебральная гипертензия. Обращает на себя внимание отсутствие достоверных различий в параметрах церебральной гемодинамики при спонтанной вентиляции и ВЧ ИВЛ. Данный факт может найти себе объяснение, если принять во внимание близость биомеханиче-ских эффектов этих вариантов вентиляции: низкие величины среднего давления в дыхательных путях и транспульмонального давления, отсутствие значительной стимуляции барорецепторов, заложенных в легких, легочной артерии и сердце [2, 9]. Представляло определенный интерес исследовать влияние различных вари-антов вентиляции на состояние ауторегуляции мозгового кровотока. Выше мы уже установили, что при спонтанной вентиляции и ВЧ ИВЛ ауторегуляция сохраняет-ся, свидетельством чему являются относительно низкие величины сопротивления пиальных сосудов мозга (Pi) и высокий уровень резерва дилятации (KO). Более де-тально закономерности этого процесса выявляются при изучении взаимовлияния параметров Pi и КО, отражающих состояние ауторегуляции мозгового кровотока, как между собой, так и с показателем CPP, в какой-то степени отражающим влия-ние системной гемодинамики (таб. 2). Их материалов, представленных в таблице 2 видно, что при спонтанной вентиляции отмечается тесная корреляционная связь (r= 0,5) периферического со-противления пиальных сосудов (Pi) и резерва дилятации (KO) и отсутствие связей параметров мозгового кровотока и системной гемодинамики (CPP), что может яв-ляться свидетельством существование автономности мозгового кровообращения. При ВЧ ИВЛ также сохраняется связи периферического сопротивления и резерва дилятации, но, в отличие от спонтанной вентиляции, имеются весьма тес-ные корреляционные связи церебрального перфузионного давления (CPP) как с периферическим сопротивлением (r= -0.7), так и с резервом дилятации (r=0.6). Иначе говоря, при ВЧ ИВЛ автономность регуляции мозгового кровотока сочета-ется также с взаимовлиянием системной гемодинамики. При варианте CMV ауторегуляция мозгового кровотока существенно угне-тена. Корреляционные связи Pi и КО отсутствуют (r=0.2). Отсутствуют и корреля-ционные связи системной гемодинамики и с резервом дилятации. Сохраняется лишь тесная связь CPP с Pi (r= -0,7). При варианте SIMV отмечается аналогичное CMV взаимовлияние парамет-ров ауторегуляции мозгового кровотока и системной гемодинамики, однако при этом варианте вентиляции сохраняется тесная связь параметров мозгового крово-тока (r= -0,5), что свидетельствует о сохранении ауторегуляции церебрального кровообращения. Как оценить полученные факты с клинической точки зрения? При спонтанной вентиляции проявляется автономность ауторегуляции моз-гового кровотока (относительная независимость от системной гемодинамики). От-сюда следует, что пока она сохранена, мозговая гемодинамика защищена от сдви-гов в системном кровообращении. Однако при истощении ауторегуляции, что не-редко наблюдается при выраженной церебральной гипертензии, мозговой крово-ток остается незащищенным. Поэтому использовать данный вариант вентиляции можно лишь при умеренной внутричерепной гипертензии, не превышающей 20-25 мм рт.ст., а также при отсутствии необходимости в дренировании дыхательных путей (уровень сознания не ниже 9-10 баллов по шкале Glasgow, сохраненный кашлевой рефлекс) При варианте CMV возникают условия, когда при практически отсутст-вующей ауторегуляции мозгового кровотока и незначительного влияния на нее системной гемодинамики, церебральное кровообращение остается незащищенным от различных колебаний системной гемодинамики. Наличие связи CPP с Pi указы-вает лишь на то, что, в отсутствии автономности, мозговой кровоток полностью воспринимает сосудистые реакции системной гемодинамики, что особенно опасно при системной гипертензии. Поэтому данный вариант респираторной поддержки мало приемлем для больных с церебральной недостаточностью. Исключение со-ставляют случаи вынужденного применения этого варианта вентиляции. Это си-туации, в которых невозможно сохранить спонтанную вентиляцию (апное, судо-рожный синдром и др.). Наиболее благоприятные условия для церебральной гемодинамики возни-кают при использовании ВЧ ИВЛ. При этом варианте респираторной поддержки имеет место как сохраненная ауторегуляция мозгового кровотока, так и весьма тесная связь ее параметров с системной гемодинамикой. Следует отметить, что только при этом варианте вентиляции сохраняется связь системной гемодинамики с резервом дилятации, важнейшим фактором, регулирующим церебральный крово-ток. В данном сообщении мы воздержимся от рекомендаций о применении ВЧ ИВЛ при церебральной недостаточности по следующим соображениям. Во-первых, небольшой материал, которым мы располагаем, не позволяет прийти к окончательному заключению о столь позитивных цереброваскулярных эффектах ВЧ ИВЛ, хотя у нас не возникает никаких сомнений в корректности про-веденного исследования. Во-вторых, и это более существенно, в настоящее время нет возможности обеспечить лечебные учреждения качественной аппаратурой для ВЧ ИВЛ, соот-ветствующей современным требованиям, предъявляемым к дыхательным автома-там для продолжительной ИВЛ. И, тем не менее, наш первый опыт использования ВЧ ИВЛ в нейрореаниматологии позволяют с большим оптимизмом оценивать его перспективы в интенсивной терапии больных с церебральной недостаточностью. Вариант SIMV по своим цереброваскулярным эффектам занимает промежу-точное положение между ВЧ ИВЛ и CMV. Достоинством этого варианта является сохранившаяся ауторегуляция мозгового кровообращения. По-видимому, как-то сказались биомеханические эффекты спонтанной вентиляции, которая присутству-ет при этом варианте. И хотя по числовым значениям параметров мозгового крово-тока SIMV достоверно не различается с CMV, однако, наличие сохраненной ауто-регуляции церебральной гемодинамики в этом варианте вентиляции делает его бо-лее предпочтительным. Поэтому в настоящее время нужно рассматривать SIMV как один из оптимальных вариантов респираторной поддержки в интенсивной те-рапии церебральной недостаточности при наличии внутричерепной гипертензии. Библиография 1. Гайдар Б.В., Свистов Д.В., Храпов К.Н. Полуколичественная оценка ауто-регуляции кровоснабжения головного мозга в норме // Неврология и психи-атрия.- 2000.- N6.- стр. 38 – 40. 2. Зислин Б.Д. Высокочастотная вентиляция легких. Екатеринбург.- 2001.-153 с 3. Молчанов И.В. Принципы интенсивной терапии изолированной черепно-мозговой травмы. //Анестезилогия и реаниматология. 2002.-N3.-С.12-17 4. Свистов Д.В., Парфенов В.Е., Храпов К.Н. Оценка текущего тонуса рези-стивных сосудов бассейна средней мозговой артерии при помощи компрес-сионного теста // Международный симпозиум по транскраниальной допле-рографии и интраоперационному мониторингу.. – СПб. – 1995. – С. 56-59 5. Burguillo P., Rodriguez M.C., Rubio J.J., et al. Effects of high-frequency venti-lation on the intracranial pressure and cerebral elastance in dogs. // Anales Es-panoles de Pediatria. 1989.-V.30.-P.463-467 6. Geardiadis D., Schwarz S. Influense of positive end-expiratory pressyre on in-tracranial pressure and cerebral perfusion pressure in patients with acute stroke //Stroke.- 2001.-V.32.- P.2088-92 7. Hurst J.M., Saul T.G., De Haven C.B et al. Use of high frequency jet ventilation during mechanical hyperventilation to reduce intracranial pressure in patients with multiple organ system injury. //Neurosurgery. 1984.- V.15.- P.530-534 8. Kligelhofer J, Conrad D: Evaluation of intracranial pressure from transcranial Doppler. J Neurol; 1`988;235:159-162 9. Oberg P.A., U.Sjostrand. Studies of blood-pressure regulation. Common carotid artery clamping in studies of the carotid sinus baroreceptor control of the sys-temic blood pressure.// Acta physiol. Scand.-1969.-V.75.-P.27-32 10. Pittet J.F.,ForsterA., Suter P.M. High frequency jet ventila¬¬ti¬¬on and inter-mittent positive pressure ventilation. Effect of cerebral blood flow in patients after open heart surgery.// Chest. -1990.- 97(2).-p.-420-424 11. Ringelstein E.B., Sievers C., Ecker S. et al. Noninvasive assessment of CO2-nduced cerebral vasomotor response in normal individual and patients with inter-nal carotid artery occlusions // Stroke. – 1988. – Vol.19. – P. 963-969.
Белкин Андрей Августович Зислин Борис Давидович Инюшкин Сергей Николаевич Почепко Дмитрий Владимирович Багин Владимир Николаевич Адрес Б.Д.Зислина: 620101, г. Екатеринбург, ул. Волгоградская 189, ГКБ N40 Тел. (343) 266-97-34 E:mail: Zislin@gkb40.ur.ru
Таблицы Таблица 1 Параметры церебральной и системной гемодинамики при различных вариантах респираторной поддержки Вариант Параметры вентиляции РаСО2 мм рт.ст. ICP мм рт.ст. Vm см/с Pi KO CPP мм рт.ст. SB (n=22) 34.8±1.6 21.6±0.7 50,1±3,9 1,22±0,05 1,39±0,03 70,4±2,6 CMV (n=303) 35.2±0.8 28.6±0.7 51,1±1,4 1,84±0,1 1,28±0,01 67,4±1,3 P1 <0.001 <0.001 <0.001 SIMV (n=48) 35.1±1.4 31.7±1.7 52,6±4,1 1,60±0,1 1,23±0,02 68,0±2,8 P1 <0.001 <0.001 <0.001 P2 HFJV (n=18) 34.7±1.9 18.8±4.9 57,8±7,1 1,39±0,2 1,36±0,01 64,1±6,1 P1 P2 <0.002 <0.05 <0.001 P3 =0.002 <0.001 P1- достоверность различий с вариантом SB P2- достоверность различий с вариантом CMV P3- достоверность различий с вариантом SIMV
Таблица 2 Коэффициенты корреляции параметров церебральной и системной гемодинамики Вариант вентиляции Параметры SB (n=22) CMV (n=303) SIMV (n=48) HFJV (n=18) Pi KO -0,5 (P<0.04) -0,5 (P<0.001) -0,5 (P<0.03) CPP Pi -0,7 (P<0.001) -0,7 (P<0.001) -0.7 (P<0.007) KO 0,6 (P<0.007)
Статьи
