СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНОЙ РЕАКТИВНОСТИ У ПАЦИЕНТОВ С ОПУХОЛЯМИ ГОЛОВНОГО МОЗГА
METHOD OF DETERMINING LOCAL CEREBROVASCULAR REACTIVITY IN PATIENTS WITH BRAIN TUMORS

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, и может быть использовано для определения локальной реактивности артерий и вен опухоли, перифокальной зоны и окружающего неизмененного мозгового вещества у пациентов с опухолью головного мозга, хотя бы часть которой выходит на поверхность головного мозга.
Известен способ определения цереброваскулярной реактивности у пациентов с опухолями головного мозга по изменению артериовенозной разницы по кислороду в условиях нормокапнии и гипокапнии с регистрацией при помощи динамической сцинтиграфии по способу Кети-Шмидта (Cerebral blood flow, cerebral metabolic rate of oxygen and relative CO2 reactivity during neurolept anaesthesia in patients subjected to craniotomy for supratentorial cerebral tumours. Cold GE, Christensen K.J., Nordentoft J., Engberg M, Pedersen M.B. Acta anaesthesiologica scandinavica, 1988, May; 32(4):310-5). Оценивают цереброваскулярную реактивность у пациентов с опухолями головного мозга, исследуя общемозговой кровоток. Недостатки способа: необходимость использования радиоактивных изотопов, что небезразлично для больного, невозможность определения регионарного кровотока интересующих областей, в частности опухоли и переходной зоны опухолей мозга.
Известен способ определения локальной цереброваскулярной реактивности у животных с имплантированными опухолями головного мозга по данным контрастной магнитно-резонансной томографии с применением ступенчатой гипоксии животных, находящихся на искусственной вентиляции легких, по данным регионального кровенаполнения и его изменений под действием гипоксии (Assessment of vascular reactivity in rat brain glioma by measuring regional blood volume during graded hypoxic hypoxia. Julien C., Payen J.F., Troprés I., Farion R., Grillon E., Montigon O., Rémy C. British Journal of Cancer. 2004, July 19; 91(2):374-80). Недостатки способа: использование контрастного вещества, что обеспечивает риск аллергических реакций, продолжительное время исследования, невозможность исследования при наличии металлических имплантантов, таких как гемостатические клипсы, кардиостимуляторы, искусственные клапаны, сложность обеспечения искусственной вентиляции легких и использования инфузионных насосов (необходимость использования специальной аппаратуры), невозможность количественного определения параметров кровенаполнения, оценки реактивности артериального и венозного русла по отдельности.
Известен способ определения локальной цереброваскулярной реактивности у животных с имплантированными опухолями головного мозга по данным контрастной компьютерной томографии с проведением гипокапнической пробы во время ингаляционного наркоза (Cerebral Blood Volume and Blood Flow Responses to Hyperventilation in Brain Tumors During Isoflurane or Propofol Anesthesia. Aleksa Cenic, Rosemary A. Craen, Ting-Yim Lee, and Adrian W. Gelb. Anesthesia and Analgesia, 2002; 94:661-666). Кровоток измеряют первоначально в условиях нормокапнии, затем в условиях гипокапнии в опухоли, в перифокальной зоне и в контралатеральном неизмененном мозговом веществе. Недостатки способа: необходимость введения контраста, что обуславливает риск аллергических реакций, продолжительность исследования при гипокапнической пробе из-за необходимости интервала между повторными измерениями для полного вымывания контрастного вещества из крови, лучевая нагрузка, невозможность определения реактивности дискретного сосуда, в венозном и артериальном руслах по отдельности, помехи изображению, создаваемые костными артефактами, а также частью контраста, скапливающегося в эктравазальном пространстве.
15
Известен способ определения локальной цереброваскулярной реактивности у пациентов с опухолями головного мозга по данным позитронно-эмиссионной томографии (Assessment of vasoreactivity in brain edema by acetazolamide activation SPECT and PET. Inao S., Kuchiwaki H., Ichimi K., Shibayama M., Yoshida J., Itoh K., Katoh T., Nishino M., Narita N., Gambhir S. Acta Neurochirurgica Supplement. 1997; 70:165-6). Регистрируют такие показатели, как локальный кровоток, кровенаполнение, после внутривенного введения воды, меченной изотопом кислорода О, с последующей его регистрацией в гамма-камере и проведения фармакологической пробы с ацетазоламидом для определения локальной цереброваскулярной реактивности по метаболическому контуру.
Известен способ определения локальной цереброваскулярной реактивности у больных с опухолями головного мозга посредством однофотонной эмиссионной томографии с фармакологической пробой (Assessment of vasoreactivity in brain edema by acetazolamide activation SPECT and PET. Inao S., Kuchiwaki H., Ichimi K., Shibayama M., Yoshida J., Itoh K., Katoh T., Nishino M., Narita N., Gambhir S. Acta Neurochirurgica Supplement. 1997; 70: 165-6). При исследовании внутривенно вводят испускающие фотоны радионуклиды, которые после их прохождения через гематоэнцефалический барьер обнаруживают вращающейся вокруг головы гамма-камерой либо кольцевыми детекторами. Проводят фармакологическую пробу с ацетазоламидом для определения локальной цереброваскулярной реактивности по метаболическому контуру.
Недостатками этих способов являются инвазивность, необходимость размещения позитронно-эмиссионных томографов вблизи циклотрона для производства препаратов, содержащих быстро распадающиеся изотопы, невозможность определения кровотока в отдельном сосуде, невозможность оценки отдельно реактивности артериального и венозного русла, невозможность проводить определение реактивности интраоперационно, высокая стоимость исследования, продолжительное время исследования.
Наиболее близким к заявляемому является способ определения локальной цереброваскулярной реактивности у пациентов с опухолями головного мозга путем транскраниальной доплерографии (Cerebrovascular reactivity to carbon dioxide in the normal and abnormal cerebral hemispheres under anesthesia in patients with frontotemporal gliomas. Rao GS, Pillai SV. Journal of Neurosurgery and Anesthesiology, 2006, July; 18(3):185-8), принятый за прототип. После краниотомии исследуют линейную скорость кровотока и пульсовой индекс билатерально в средних мозговых артериях в ходе операции по удалению глиом лобной и теменной долей полушарий головного мозга в условиях ингаляционного или внутривенного наркоза при нормокапнии, затем проводят гипервентиляцию, на фоне которой в условиях гипокапнии повторно исследуют линейную скорость кровотока в тех же артериях. Отмечают снижение линейной скорости мозгового кровотока после гипервентиляции в обоих полушариях.
Недостатки прототипа: определение мозгового кровотока только в крупных магистральных артериях, суждение о суммарной реактивности большого региона артерий головного мозга без учета реактивности сосудов опухоли и переходной зоны, невозможность определения кровотока дискретных зон интереса головного мозга, невозможность оценки отдельно реактивности артериального и венозного русла, а также значительные технические трудности применения во время операции вследствие затруднения доступа к костному окну.
Изобретение направлено на создание способа определения локальной цереброваскулярной реактивности у пациентов с опухолями головного мозга, обеспечивающего дифференцированность определения цереброваскулярной реактивности артерий и вен опухоли, перифокальной зоны и окружающего неизмененного мозгового вещества и точность измерения за счет проведения исследования контактно под визуальным контролем во время операции.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе определения локальной цереброваскулярной реактивности у больных с опухолями головного мозга, включающем измерение линейной скорости мозгового кровотока, пульсового и резистивного индексов путем доплерографии до гипервентиляции при нормокапнии и после гипервентиляции при гипокапнии, особенность заключается в том, что измерение проводят контактно интраоперационно высокочастотным датчиком под визуальным контролем в артериях и венах опухоли, переходной зоны и окружающего неизмененного мозгового вещества, падение линейной скорости кровотока в венах и падение линейной скорости кровотока при одновременном нарастании пульсового и резистивного индексов в артериях определяют как нормальную цереброваскулярную реактивность, а нарастание линейной скорости кровотока в венах и нарастание линейной скорости кровотока при одновременном падении пульсового и резистивного индексов в артериях определяют как патологическую цереброваскулярную реактивность.
Способ осуществляется следующим образом. Проводят трепанацию черепа и вскрытие твердой мозговой оболочки. Затем при помощи аппарата ультразвуковой доплерографии стерильным датчиком частотой 20 или 25 МГц контактно через каплю стерильного физиологического раствора при нормокапнии проводят измерение линейной скорости кровотока в венах, линейной скорости кровотока, пульсового и резистивного индексов в артериях, принадлежащих трем зонам - опухоли, переходной зоне и окружающему неизмененному веществу мозга. Проводят гипервентиляцию, обеспечивающую развитие гипокапнии. Затем проводят повторное измерение линейной скорости кровотока, пульсового и резистивного индексов в тех же сосудах. Падение линейной скорости кровотока в венах и падение линейной скорости кровотока при одновременном нарастании пульсового и резистивного индексов в артериях определяют как нормальную цереброваскулярную реактивность. Нарастание линейной скорости кровотока в венах и нарастание линейной скорости кровотока при одновременном падении пульсового и резистивного индексов в артериях определяют как патологическую цереброваскулярную реактивность.
Заявленный способ разработан и прошел клинические испытания в РНХИ им. проф. А.Л. Поленова при обследовании 31 больного с супратенториальными опухолями мозга.
Приводим пример - выписку из истории болезни.
Больная З., 34 лет, и/б №1034-2006, с диагнозом: фибриллярно-протоплазматическая астроцитома правой лобной доли. Больной производилась операция - костно-пластическая трепанация черепа, удаление астроцитомы.
Согласно заявляемому способу во время операции проводилось ультразвуковое исследование кровотока артерии и вены переходной зоны, артерии и вены опухоли, а также артерии и вены окружающего неизмененного мозгового вещества ультразвуковым датчиком 25 Мгц. Были получены следующие показатели: артерия опухоли до гипервентиляции: средняя линейная скорость кровотока (ЛСК средняя) - 18 см/сек, пульсовой индекс (ПИ) - 0,66; резистивный индекс (РИ) - 0,46, артерия опухоли после гипервентиляции: ЛСК средняя - 9 см/сек, ПИ - 0,82; РИ - 0,53; вена опухоли до гипервентиляции: ЛСК средняя - 5 см/сек, вена опухоли после гипервентиляции: ЛСК средняя - 4 см/сек; артерия переходной зоны до гипервентиляции: ЛСК средняя - 6 см/сек, ПИ - 1,1; РИ - 0,6, артерия переходной зоны после гипервентиляции: ЛСК средняя - 9 см/сек, ПИ - 0,66; РИ - 0,46; вена переходной зоны до гипервентиляции: ЛСК средняя - 4 см/сек, вена переходной зоны после гипервентиляции: ЛСК средняя - 3 см/сек; артерия окружающего неизмененного мозгового вещества до гипервентиляции: ЛСК средняя - 8 см/сек, ПИ - 0,84; РИ - 0,54, артерия окружающего неизмененного мозгового вещества после гипервентиляции: ЛСК средняя - 8 см/сек, ПИ - 0,75; РИ - 0,5; вена окружающего неизмененного мозгового вещества до гипервентиляции: ЛСК средняя - 3 см/сек, вена окружающего неизмененного мозгового вещества после гипервентиляции: ЛСК средняя - 2 см/сек. Таким образом, в венах всех трех зон определили нормальную цереброваскулярную реактивность, в артерии переходной зоны определили патологическую цереброваскулярную реактивность, в артерии опухоли - нормальную цереброваскулярную реактивность, в артерии коры - реакция на гипокапнию практически отсутствовала.
Использование заявленного способа позволяет повышать дифференцированность определения цереброваскулярной реактивности артерий и вен опухоли, перифокальной зоны и окружающего неизмененного мозгового вещества и точность измерения за счет проведения исследования контактно под визуальным контролем во время операции.