СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ДИФФУЗНОГО АКСОНАЛЬНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ МОЗГА У ДЕТЕЙ С ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМОЙ
DIAGNOSTIC TECHNIQUE FOR DIFFUSE AXONAL INJURY IN CHILDREN WITH CRANIOCEREBRAL INJURY

Изобретение относится к медицине, точнее к области функциональной диагностики, к способу определения, измерения и регистрации биоэлектрических сигналов организма, а именно к способу диагностики с помощью усредненного вызванного потенциала мозга. Изобретение может быть использовано при обследовании детей с черепно-мозговой травмой (ЧМТ) для диагностики диффузного аксонального повреждения мозга.
Под диффузным аксональным повреждением (ДАП) понимают полные или частичные, распространенные разрывы аксонов, часто сочетающиеся с мелкоочаговыми кровоизлияниями. Такие повреждения обусловлены травмой преимущественно инерционного типа. Клинически диагноз диффузного аксонального повреждения подозревают у больных с черепно-мозговой травмой, которая сопровождается коматозным состоянием, выраженными стволовыми симптомами (парез взора вверх, разностояние глаз по вертикальной оси, др.). Характерной особенностью клинического течения диффузного аксонального повреждения является переход из длительной комы в стойкое или транзиторное вегетативное состояние (Лебедев В.В., Волков П.В. «Диффузное аксональное повреждение головного мозга», Ж. «Нейрохирургия», 2005 г., N3, с.10-15). Клиническая диагностика ДАП часто затруднена, т.к. неврологические симптомы при тяжелом поражении головного мозга схожи при различном характере повреждения (травме, сосудистых, ишемических нарушениях), наличие же коматозного состояния не является достаточно надежным критерием ДАП.
Известен способ диагностики диффузного аксонального повреждения по морфологическим и гистологическим исследованиям при исследовании секционных материалов умерших. При этом была выявлена диффузная дегенерация миелина в белом веществе (Пашинян Г.А., Кусумова С.Ю., др. «Патоморфология и экспертная оценка повреждений головного мозга при черепно-мозговой травме», стр.211, 1994). Этот способ осуществим лишь при аутопсии у пациентов, умерших от черепно-мозговой травмы.
Прижизненно диагностику диффузного аксонального повреждения осуществляют с помощью томографии головного мозга (компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии).
Известен способ диагностики диффузного аксонального повреждения при жизни методом манитно-резонансной томографии (МРТ) («Магнтно-резонансная томография при диффузных аксональных повреждениях головного мозга», Т.А.Ахадов, Н.Доровских, «Радиология-практика», 2005 г., N3, с.5-10). МРТ-картина в остром периоде аксонального поражения мозга характеризуется выраженным увеличением его объема вследствие диффузного отека, который выявляется у 75% больных, и набухания, а также нередко мелкоочаговыми кровоизлияниями в мозолистом теле, стволовых и перивентрикулярных структурах. У 20% больных при диффузном аксональном поражении мозга МТР отражает мелкие интрапаренхиматозные кровоизлияния при отсутствии локального масс-эффекта и смещения средней линии, а также признаки геморрагической контузии ствола мозга. Особенно информативна МРТ в по дострой и хронической стадиях ДАП.
Недостатком способа, несмотря на оперативность и точность диагностики ДАП с использованием МРТ, является то, что способ не дает данных о функциональном состоянии поврежденных аксонов. Кроме того, МРТ является дорогостоящим методом и не имеет повсеместного распространения.
Этот способ выбран нами в качестве прототипа.
Функциональное состояние центральной нервной системы и проводящих путей можно оценить с помощью ряда нейрофизиологических методик, к которым относятся рутинная электроэнцефалография (ЭЭГ) и метод регистрации вызванных потенциалов мозга. Вызванные потенциалы мозга (ВПМ) - регистрация электрических ответов мозга на внешние (экзогенные) и внутренние (эндогенные) стимулы. К экзогенным стимулам относятся акустические, зрительные, чувствительные. Для выделения ВПМ мозга из спонтанной ритмики электроэнцефалограммы используется метод синхронного или когерентного накопления ответа за счет многократной подачи стимула и суммирования ответов. Способ акустических стволовых (коротколатентных) вызванных потенциалов мозга (АСВП) позволяет выявить нарушение проведения акустического импульса по слуховым путям от периферического слухового нерва, ядер различных структур проводящего слухового пути до стволовых структур мозга, то есть оценивает глубинные структуры мозга.
Известен способ исследования коротколатентных слуховых вызванных потенциалов в диагностике черепно-мозговой травмы, который позволяет своевременно диагностировать у пациентов с повреждениями головы нарушения проведения по слуховым путям. Установлено, что у 81,5% больных с сотрясением головного мозга в первые 6 суток от момента получения травмы имели место структурные и функциональные изменения в слуховых проводниках головного мозга - увеличение межпиковых интервалов на разных уровнях ствола мозга и изменение формы пиков (Кузенная С.Ч., Захарычева Т.А., Чепелев Д.А., Горелова Е.А., Сидоренко Н.А., Бурлаченко Н.Б., Коротколатентные слуховые вызванные потенциалы в диагностике сотрясения головного мозга «Дальневосточный медицинский журнал», 2008, №1, стр.88-90). При ЧМТ, сопровождающейся формированием как острой, так и хронической гематомы, выявляются нарушения вызванных потенциалов, также заключающиеся в увеличении латентности и межпиковых интервалов. Сходные нарушения вызванной стволовой активности определяются и у больных с патологическим очагом субтенториальной локализации. (Н.С.Куксова, Л.И. Сумский, «Диагностические возможности метода стволового акустического вызванного потенциала в нейрохирургической клинике», Ж. «Нейрохирургия», 2007 г., N2, с.5-10). Таким образом, с помощью слуховых коротколатентных потенциалов мозга определяют изменения в центральных слуховых проводниках головного мозга.
Недостатком этого способа является низкая специфичность полученных изменений, которые проявляются при различных видах черепно-мозговой травмы, да и при других, нетравматических поражениях мозга, при различной неврологической патологии (опухолях мозга, рассеянном склерозе, нарушении мозгового кровообращения).
Известен способ диагностики нарушений ствола головного мозга, обусловленных вертебрально-базилярной недостаточностью, который включает монауральную стимуляцию с частотой 8-12 Гц, регистрацию слуховых стволовых вызванных потенциалов головного мозга и выявление изменений по сравнению с нормой. Согласно этому изобретению, при отсутствии значимых изменений в слуховых стволовых вызванных потенциалах при частоте стимуляции 8-12 Гц дополнительно проводят стимуляцию с частотой 30-100 Гц, регистрируют слуховые стволовые вызванные потенциалы головного мозга и при наличии значимых изменений по сравнению с нормой диагностируют функциональные нарушения ствола головного мозга (Патент РФ №2269926). Из высоких частот были определены наиболее значимые в выявлении функциональных стволовых расстройств, а именно 31,1 Гц и 71,1 Гц. Этот способ относится к обследованию пациентов с патологией экстракраниальных отделов позвоночных артерий, нарушений ствола головного мозга, обусловленных вертебрально-базилярной недостаточностью.
При черепно-мозговых травмах данный способ диагностики не использовали.
Задачей изобретения является разработка информативного и неинвазивного способа диагностики диффузного аксонального повреждения мозга у детей с черепно-мозговой травмой.
Техническим результатом осуществления предлагаемого изобретения является выявление диагностических признаков диффузного аксонального повреждения с помощью оценки функционального состояния проводящих слуховых путей.
Сущность изобретения заключается в том, что ребенка с черепно-мозговой травмой обследуют методом высокочастотных акустических стволовых вызванных потенциалов мозга; полученные данные указывают на состояние и нарушение слуховой афферентации: при диффузном аксональном повреждении определяется выраженная дисфункция слуховой афферентации. То есть характер ответа на высокочастотную акустическую стимуляцию может быть индикатором данного травматического повреждения головного мозга.
Существенным отличием предлагаемого способа является применение высокочастотной акустической стимуляции с регистрацией вызванных потенциалов мозга, которая выявляет связь функционального состояния слуховой афферентации и диффузного аксонального повреждения.
Способ осуществляют следующим образом.
Исследование проводят на аппарате Nicolet Viasys для регистрации вызванных потенциалов мозга (ВП). После моноауральной стимуляции 85 дБ NHL с частотой 11,4 Гц проводят высокочастотную стимуляцию с частотой 31,1 Гц и 71,1 Гц. Применение высокочастотной стимуляции 71,1 Гц позволяет выявить функциональные нарушения, характерные для диффузного аксонального повреждения, которые не определяются при проведении исследования ВП на частоте 11,4 Гц или которые не являются специфичными при использовании ЭЭГ. Больной ребенок находится в положении лежа на кровати. Для регистрации ВП на голове пациента после обработки абразивной пастой устанавливают чашечковые электроды с электропроводящей пастой: на мастоидальные отростки слева и справа (А1 и А2), на точку, соответвтующую CZ по международной схеме 10-20, заземляющий электрод - на точку Fz. Запись проводят с использованием двух каналов: (А1-CZ) и (А2-CZ). Импеданс под электродами должен быть менее 6-10 кОм. Фильтры для низких частот 100 Гц, для высоких частот 3 кГц. Чувствительность усилителя 50 мкВ. Для выделения сигнала из шума проводят 1000-1500 усреднений с оценкой воспроизводимости ответа. Звуковую стимуляцию осуществляют с помощью щелчков разрежающей полярности с помощью наушников. Оценивают форму выделяемого ответа, наличие пиков; при возможности их идентификации измеряют абсолютные значения латентностей I, III, V пиков, межпиковые интервалы I-V, I-III, III-V; амплитуды и соотношение амплитуд V/I (Гнездицкий В.В. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. - М.: МЕДпресс-информ, 2003. - 264 с.). При наличии значимых изменений, заключающихся в грубом изменении формы ответа и невозможности идентифицировать вышеуказанные пики при стимуляции на частоте 71,1 Гц, диагностируют функциональные нарушения проведения импульсов по слуховым путям, характерные для диффузного аксонального повреждения мозга.
Клинические примеры осуществления способа.
Пример 1. Больной Я., 5 лет, получил травму в результате ДТП (сбит автомобилем). Сразу после травмы был без сознания, отмечалось нарушения дыхания. При поступлении - состояние крайне тяжелое, кома 3 балла ШКГ, нарушение дыхания - по типу Чейнстокса, пульс 120-130, АД 100/60 мм рт. ст.
Компьютерная томографии (КТ) мозга: Диффузное аксональное повреждение с вовлечением мозолистого тела, субарахноидальное кровоизлияние, геморрагический ушиб правой лобной доли, левой височной доли, внутрижелудочковой кровоизлияние (малого объема), диффузный отек головного мозга.
МРТ: Диффузное аксональное повреждение больших полушарий с вовлечением подкорковых структур с обеих сторон, мозолистого тела, субтенториально - на уровне средней ножки мозжечка справа, с распространением на уровень среднего мозга, внутрижелудочковое кровоизлияние, субарахноидальное кровоизлияние, внутрижелудочковое кровоизлияние, диффузный отек головного мозга. В динамике на 27 день отмечали положительную динамику разрешения геморрагического ушиба левой височной доли и ДАП головного мозга.
ЭЭГ: Выраженные диффузные изменения биоэлектрической активности мозга с альтернирующим характером ЭЭГ.
АСВП по стандартной методике с частотой 11,4 Гц: признаки дисфункции проведения по слуховым путям на стволовом уровне при стимуляции левого уха (в виде редукции V пика и увеличение межпиковых интервалов).
Использование регистрации акустических стволовых вызванных потенциалов мозга со стимуляцией частотой 71,1 Гц выявили выраженное нарушение проведения по слуховым путям с двух сторон - деформированная (куполообразная) форма ответа, отсутствие достоверных пиков.
Таким образом, высокочастотная стимуляция позволила выявить грубые нарушения проведения по слуховым путям с двух сторон, что соответствует двустороннему диффузному аксональному повреждению мозга по данным МРТ, тогда как стандартная методика стволовых ВП мозга позволяла определить менее грубые, только одностороннее нарушение на уровне ствола мозга. Изменения на ЭЭГ указывали на выраженное нарушение функционального состояния мозга, не являющегося специфичным только для данного типа повреждения мозга при черепно-мозговой травме.
Пример 2. Больной Б., 16 лет, находился на стационарном лечении в НИИ НДХ и Т с диагнозом: Сочетанная травма. Закрытая черепно-мозговая травма. Ушиб головного мозга средней степени тяжести. Диффузное аксональное повреждение с очагом ушиба в левой височной долей. Переведен из другой больницы на 2 день после травмы (упал с горного велосипеда во время "перепрыгивания" трамплина). Сознание терял около 10 мин, после чего появилось психомоторное возбуждение, ребенок переведен на искусственную вентиляцию легких (ИВЛ), медикаментозно седатирован.
На КТ головного мозга регистрировали очаг геморрагического ушиба до 1 см в левой височной доле, косвенные признаки ДАП, субдуральная гигрома вдоль правой лобной доли, ушиб мягких тканей лица справа, геморрагическое содержимое во фронтальной пазухе справа, утолщение слизистой правой гайморовой пазухи (пристеночное).
На ЭЭГ регистрировали диффузные изменения биоэлектрической активности мозга с нерегулярным основным ритмом и амплитудной асимметрией биопотенциалов в височно-центральных отделах.
АСВП по стандартной методике с частотой 11,4 Гц: нарушения проведения по слуховым путям не выявлено (регистрировали I, III, V пики, менее воспроизводимые при стимуляции левого уха, но с нормальными латентностями, межпиковыми интервалами).
При использовании акустических стволовых вызванных потенциалов мозга с высокочастотной стимуляцией (частота 71,1 Гц) выявляют двустороннее нарушение проведения по слуховым путям в виде значительного искажения формы ответа и труднодиффернцируемых пиков.
Таким образом, при исследовании ВП было выявлено двустороннее нарушение функции проведения по слуховым путям в отличие от односторонних изменений на КТ головного мозга и нормальными показателями ВП мозга, выполненными по стандартной методике. Данные же ЭЭГ указывали на наличие изменений, характерных для черепно-мозговой травмы, но не позволяли говорить о типе повреждения мозга. В данном случае МРТ выполнено не было, а результаты АСВП с высокочастотной стимуляцией свидетельствуют о более выраженном и распространенном нарушении функционального состояния проводящих слуховых путей при диффузном аксональном повреждении мозга, что указывает на тяжесть черепно-мозговой травмы.
Пример 3. Больной Л., 15 лет, поступил после травмы (столкновение на скутере) с жалобами на головную боль, общую слабость. На КТ головного мозга выявлен ушиб головного мозга. Очаги ушиба гемморагического характера вещества лобно-височных долей правого полушария головного мозга. Диффузный посттравматический отек правого полушария. На ЭЭГ - выраженные диффузные изменения биоэлектрической активности мозга с медленными волнами, преобладающими по правому полушарию, признаки дисфункции срединных структур мозга.
АСВП по стандартной методике с частотой 11,4 Гц: слуховая афферентация на уровне "слуховой нерв - ствол мозга" не нарушена.
При использовании акустических стволовых вызванных потенциалов мозга при высокочастотной стимуляции (с частотой 71,1 Гц) выявлены характерные нарушения слухового проведения с изменением формы ответа, преобладающие с одной стороны, было предположение о наличии диффузно-аксональное повреждения головного мозга.
В дальнейшем, при проведении МРТ исследования, было подтверждено диффузно-аксональное повреждение головного мозга с вовлечением мозолистого тела, среднего мозга и подкорковых структур с одной стороны. Больной был выписан с диагнозом: Сочетанная травма. Закрытая черепно-мозговая травма. Ушиб головного мозга. Диффузное аксональное повреждение.
В этом случае нарушение функции проведения, преобладающее с одной стороны, соответствовало односторонним проявлениям ДАП на МРТ. Выполнение ВП мозга и определение нарушений проведения импульса по слуховым путям позволило уточнить тяжесть и тип поражения мозга - ДАП, что повлияло на назначение правильного режима, лечения и тактику ведения больного.
Пример 4. Больная З., 12 лет, сбита легковой машиной. Сразу после аварии была без сознания, доставлена в НИИ НДХ и Т, в отделение реанимации. Переведена на ИВЛ, назначена интенсивная инфузионная терапия. Находилась в отделении реанимации 25 суток. На КТ головного мозга выявили перелом чешуи затылочной кости с переходом на пирамиду височной кости справа и основание мозга. Гемооторея. Геморрагический ушиб мозгового вещества обоих полушарий. Подозрение на диффузно-аксональное повреждение. Признаки диффузного отека вещества больших полушарий мозга.
При исследовании ВП был получен отчетливый ответ при различной частотной стимуляции (11,4 Гц, 31,1 Гц, 71,1 Гц). Признаков нарушения проведения по слуховым путям не выявлено.
По данным контрольного МРТ - ушиб лобных и левой височной долей. Очаги ишемии в правых подкорковых структурах, лобной и теменной долях. Отек-набухание головного мозга с признаками нисходящего тенториального вклинения. Назоликоврея. Диагноз: Тяжелая ЧМТ. Ушиб головного мозга с очагами ушиба в лобных и левой височной долях. Таким образом, у ребенка с тяжелой черепно-мозговой травмой подозрение на диффузное аксональное повреждение по данным первого исследования КТ головного мозга не было в дальнейшем подтверждено МРТ исследованием. В этом случае и параметры ВП мозга не имели типичных для ДАП изменений, что было выявлено еще до проведения МРТ. Выявляемые с помощью акустических стволовых вызванных потенциалов при высокочастотной стимуляции характерные изменения говорят не о тяжести черепно-мозговой травмы, а о характере повреждения.
Суммарно, по всем больным можно сделать заключение, что высокочастотные акустические потенциалы мозга имеют специфическую картину ответа при ДАП различной степени тяжести и совпадают с данными МРТ.
При тяжелых черепно-мозговых травмах без ДАП не регистрируют такой вид ответа после высокочастотной стимуляции. Среди контрольной группы детей с легкой черепно-мозговой травмой в подавляющем большинстве случаев (около 95%) не имеется характерных для ДАП изменений.
Кроме того, вызванные потенциалы мозга характеризуют функциональное состояние проводящих слуховых путей.
Использование предлагаемого изобретения позволило установить и доказать, что выявление функционального состояния образований мозга, связанных с проведением акустического сигнала, при регистрации ВП мозга с высокочастотной стимуляцией позволяет выявить характерные изменения и диагностировать ДАП, что поможет определить тактику лечения пациентов с данным видом черепно-мозговой травмы.