Принципы мониторинга внутричерепного давления

ТЕХНОЛОГИИ

Принципы мониторинга внутричерепного давления

В.В. Крылов, С.С. Петриков, А.А. Солодов

Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского

Статья посвящена диагностике внутричерепной гипертензии у больных с внутричерепными кровоизлияниями. Стойкое повышение внутричерепного давления приводит к нарушению церебральной перфузии, отеку, ишемии и дислокации головного мозга. В связи с этим одной из важных задач интенсивной терапии больных с внутричерепными кровоизлияниями является своевременная коррекция внутричерепной гипертензии. В работе подробно представлены современные принципы измерения внутричерепного давления.

Ключевые слова: внутричерепное давление, внутричерепная гипертензия, черепно-мозговая травма, нетравматическое внутричерепное кровоизлияние, многокомпонентный нейромониторинг.

Внутричерепное давление (ВЧД) - представляет собой разницу между давлением в полости черепа и атмосферным давлением [2]. Фактически это давление, которое создают расположенные интракраниально и ограниченные в объеме костными структурами черепа ткань головного мозга, церебральный объем крови и цереброспинальная жидкость (ЦСЖ). У взрослого человека и детей старшего возраста в положении на спине ВЧД составляет 7-15 мм рт. ст., у новорожденных за счет более мягкой структуры черепа - 1,5-6 мм рт. ст., у детей младшего возраста - 3-7 мм рт. ст. В вертикальном положении тела ВЧД отрицательное и колеблется от -10 до -15 мм рт. ст. [4, 6, 8].

В нормальных условиях ВЧД равномерно распределено в полости черепа, однако при патологических состояниях могут возникать так называемые градиенты внутричерепного давления. Например, при появлении объемного образования в задней черепной ямке (гематома, очаг ишемии, опухоль) ВЧД субтенториально может быть повышено, а супратенториально оставаться в пределах нормальных значений. Существуют данные о возможности возникновения межполушарного, супра- и субтенто-риального, субдурального и интрапаренхиматозного градиентов давления. Возникновение градиентов ВЧД обусловлено неоднородным составом вещества головного мозга, различной плотностью и упругостью церебральных структур.

История инвазивного измерения

внутричерепного давления_

История применения инвазивных методов измерения ВЧД насчитывает около 150 лет. В 1866 г. Е. Leyden впервые использовал жидкостной манометр для непрерывного контроля ВЧД у собак [14]. В 1891 г. H.I. Quicke ввел в клиническую практику измерение ВЧД при поясничной пункции [17]. Несколько позже были проведены экспериментальные работы на животных, которые позволили сформировать теорию о внутричерепном давлении. Так, E.T. Kocher и H. Cushing (1903) выполнили первые исследования по оценке взаимоотношений между артериальным и внутричерепным давлениями

[9]. Основываясь на результатах исследования, авторы рекомендовали несколько способов декомпрессивной трепанации черепа для лечения повышенного ВЧД. В 1919 г. L.H. Weed и P.S. McKibben продемонстрировали доказательства уменьшения ВЧД при системной дегидратации [18]. Первые систематические исследования корреляции изменений в объеме ЦСЖ и ВЧД были выполнены G. Ayala в 1923 г. [5]. В 1927 г. A.W. Adson и W.L. Lillie ввели в практику пункцию желудочков мозга и установку катетеров для контроля ВЧД, что позволило осуществлять надежный контроль за динамикой ВЧД без риска дислокации и вклинения мозга [3].

Позже J. Guillaume и P. Janny использовали механо-электрический трансдюсер для измерения давления в полости черепа [11]. Эра широкого использования инва-зивного измерения ВЧД в клинической практике началась в 1960-х гг., когда N. Lundberg и соавт. (1960) и T.W. Langfitt и соавт. (1964) в серии фундаментальных работ по физиологии внутричерепного давления представили теорию о церебральном комплайнсе [13, 15]. В России инвазивное измерение ВЧД было внедрено в клиническую практику 70-х гг. Э.Б. Сировским.

Показания к началу мониторинга

внутричерепного давления_

Показания для измерения ВЧД четко сформулированы только для пострадавших с тяжелой ЧМТ. Для других нозо-логий условия начала мониторирования ВЧД носят рекомендательный характер.

Показанием для начала мониторирования ВЧД у пострадавших с тяжелой ЧМТ является угнетение уровня бодрствования до комы при наличии изменений, выявленных при КТ головного мозга, в виде гематомы, очагов ушибов, отека мозга или аксиальной дислокации [10]. При отсутствии изменений на КТ головного мозга в расчет принимают наличие двух и более факторов:

- возраст больного более 40 лет;

- появление одно- или двухсторонних познотонических реакций;

рис. 2: Установка вентрикулярного датчика для измерения внутричерепного давления «Air-Pouch Probe, 3XL» («Spiegelberg», Германия). Датчик (1) проведен через подкожный тоннель (2) и установлен через фрезевое отверстие (3) в желудочек мозга.

- наличие артериальной гипотензии (АДсист. менее 90 мм рт. ст.).

Установлено, что у пострадавших с тяжелой ЧМТ при наличии двух вышеназванных факторов, частота развития внутричерепной гипертензии составляет 60%, а при наличии лишь одного фактора - 4% [10].

Показанием для начала мониторинга ВЧД у больных с нетравматическими внутричерепными кровоизлияниями является прогрессирующее угнетение уровня бодрствования до 10 баллов по ШКГ и менее [2], а у больных с опухолями мозга - угнетение уровня бодрствования до комы (до 8 баллов по ШКГ и менее) [1].

Способы инвазивного измерения ВЧД_

Для прямого определения внутричерепного давления используют различные датчики и системы. По расположению в полости черепа все датчики подразделяют на эпиду-ральные, субдуральные, интрапаренхиматозные и интра-вентрикулярные (рис. 1).

Вентрикулярное измерение ВЧД

Исторически вентрикулярное измерение ВЧД используют в качестве референсного стандарта для сравнения точности мониторинга внутричерепного давления в других внутричерепных пространствах [7]. Основным преимуществом использования внутрижелудочкового измерения является возможность одновременного определения ВЧД и удаления цереброспинальной жидкости.

Техника установки вентрикулярных датчиков основана на выполнении классической вентрикулостомии (пункция желудочков мозга из точки Кохера, Денди или Кина). Датчики устанавливают в полость черепа либо непосредственно через фрезевое отверстие в кости черепа, предварительно с обязательным проведением датчика через подкожный тоннель (контрапертуру) для профилактики инфекционных осложнений, либо через специальное фиксирующее устройство «bolt», вкручивающееся в кость черепа и позволяющее надежно фиксировать датчик (рис. 2, 3).

Эпидуральный датчик

рис. 1: Схема расположения датчиков для измерения внутричерепного давления в полости черепа.

рис. 3: Установка вентрикулярного датчика для измерения внутричерепного давления «Сamino» («Integra», США) (1) через фиксирующее устройство «bolt» (2).

В настоящее время для внутрижелудочкового измерения ВЧД используют различные системы:

- вентрикулярный дренаж, подключаемый к тензометри-ческому датчику измерения давления (гидравлические системы, монитор «Liquoguard»);

- двухпросветный пневматический датчик. Один просвет датчика необходим для измерения ВЧД при помощи раздувания воздухом баллончика, расположенного на конце датчика, второй просвет - для сброса ЦСЖ (монитор «Spiegelberg»);

- интегрированный в вентрикулярный дренаж датчик микродеформации (микрочип) или фиброоптический датчик (мониторы «Codman», «Camino», «Raumedic», «Sophyssa»).

Интрапаренхиматозное измерение ВЧД

Чаще всего измерение ВЧД в паренхиме мозга используют при невозможности установить датчик в просвет желудочков. Точность интрапаренхиматозного измерения ВЧД соответствует внутрижелудочковому методу определения внутричерепного давления (как референсного метода оценки).

рис. 4: КТ головного мозга больного с внутричерепным кровоизлиянием вследствие разрыва артериальной аневризмы головного мозга. На аксиальном срезе мозга виден диффузный отек вещества головного мозга, зоны отека и ишемии с геморрагическим пропитыванием (1). Желудочки мозга значительно сужены (2), имеется трепанационный дефект после выполнения декомпрессивной краниотомии (3). Датчик измерения ВЧД установлен в паренхиму правой височной доли, контрлатерально основному очагу повреждения, на глубину 20 мм (4).

Интрапаренхиматозные датчики, как и вентрикулярные дренажи, устанавливают в полость черепа либо через контрапертуру и фрезевое отверстие в кости черепа, либо фиксирующее устройство «bolt». Для проведения измерений датчики располагают непосредственно в веществе головного мозга на глубине 15-20 мм, в лобной или височной долях мозга, контрлатерально основному очагу повреждения (рис. 4).

Достоинствами паренхиматозного измерения являются низкий риск травматизации вещества мозга, инфекционных осложнений, простота установки по сравнению в внутрижелудочковым методом измерения внутричерепного давления.

В настоящее время для интрапаренхиматозного измерения ВЧД используют различные датчики:

- пневматический датчик с раздуваемым воздухом баллончиком на конце (монитор «Spiegelberg»);

- датчик микродеформации (микрочип) (монитор «Codman»);

- фиброоптический датчик (мониторы «Camino», «Raumedic», «Liquoguard», «Sophyssa»).

Эпидуральное и субдуральное измерение ВЧД

Преимуществом измерения ВЧД в эпидуральном или субдуральном пространствах является простота установки датчика, а также меньшая вероятность травматизации вещества мозга по сравнению с внутрижелудочковым и интрапаренхиматозным датчиками.

Однако метод эпидурального или субдурального определения ВЧД не обладает необходимой точностью. Значения ВЧД могут быть недостоверными при повышении внутричерепного давления или при локальном давлении, оказываемом непосредственно на датчик костны-

ми структурами черепа. В настоящее время эпидуральное или субдуральное расположение датчиков для измерения ВЧД используют все реже.

Требования к аппаратам мониторинга ВЧД и точность измерения внутричерепного давления_

Оптимальное устройство для мониторинга ВЧД должно осуществлять точное измерение внутричерепного давления, иметь наилучшее соотношение стоимость/эффективность и наименьший риск осложнений [10].

Американской ассоциацией, контролирующей применение медицинского инструментария (Association for the Advancement of Medical Instrumentation), были разработаны требования к устройствам мониторинга ВЧД [10]:

• необходимый диапазон измеряемого давления в пределах от 0 до 100 мм рт. ст.;

• точность измерения ВЧД должна составлять ±2 мм рт. ст. в диапазоне давления 0-20 мм рт. ст.;

• максимальная ошибка измерения ВЧД не должна превышать 10% в диапазоне от 20 до 100 мм рт. ст.

Для оценки точности различных систем при измерении ВЧД был проведен ряд исследований. Например, E. Munch и соавт. (1998) сравнили между собой показатели ВЧД, измеряемые при помощи внутрижелудочковых и интрапаренхиматозных фиброоптических датчиков. В 85% наблюдений данные ВЧД совпадали [16]. L.O. Koskinen и соавт. (2005) исследовали точность измерения внутричерепного давления интрапаренхиматозным датчиком микродеформации, по сравнению с датчиком микродеформации, интегрированным в вентрикулярный дренаж (как референсный метод) при одновременном мониторировании ВЧД. Только в 21% наблюдений был отмечен дрейф нулевого значения ВЧД более ±2 мм рт. ст. после удаления датчика из полости черепа, а отличие ВЧД более ±2 мм рт. ст. по сравнению с внутрижелудочковым измерением было зафиксировано только в 22% наблюдений [12].

В зависимости от точности измерения внутричерепного давления и соотношения стоимость/эффективность датчики ВЧД распределяются в следующей последовательности в порядке убывания:

1. Внутрижелудочковые гидравлические системы с тензо-метрическим датчиком.

2. Датчики микродеформации (с микрочипом) или фибро-оптические датчики, интегрированные во внутрижелу-дочковые дренажи.

3. Интрапаренхиматозные датчики микродеформации (с микрочипом) или фиброоптические датчики.

4. Субдуральные и эпидуральные датчики любого типа.

Осложнения инвазивного мониторинга ВЧД_

Инфекционные осложнения

По данным литературы, наибольшая частота инфекционных осложнений наблюдается при внутрижелудочковом измерении ВЧД (5-50%) по сравнению с интрапаренхи-матозным расположением датчиков ВЧД (4-8%). По нашим данным, средняя частота инфекционных ослож-

рис. 5: КТ головного мозга пострадавшего с тяжелой ЧМТ после декомпрессив-ной трепанации черепа справа. Визуализируется внутримозговая гематома вокруг датчика ВЧД (1) в левой височной доле (2).

нений при проведении мониторинга ВЧД составляет 12%, при использовании внутрижелудочкового катетера - 29%, а при интрапаренхиматозном измерении ВЧД - 7%. Снижение частоты инфекционных осложнений достигается их профилактикой: строгое соблюдение правил асептики при установке датчиков ВЧД и при дальнейшем ведении больных с инвазивными методами мониторинга ВЧД, применение закрытых систем для сброса ЦСЖ, контроль клеточного и биохимического состава ЦСЖ (определяют соотношение количества эритроцитов к лейкоцитам, концентрацию глюкозы и лактата).

Геморрагические осложнения

В большинстве проведенных исследований по оценке систем мониторинга ВЧД не было отмечено геморрагических осложнений после имплантации датчиков в полость черепа. По нашим данным, частота возникновения внутричерепных гематом, связанных с установкой датчиков ВЧД, составляет в среднем - 1%, средняя частота для внут-рижелудочковых катетеров - 0%, для паренхиматозных датчиков - 2%. Нами было зафиксировано два случая образования гематом в месте расположения датчика ВЧД в полости черепа (рис. 5). В одном случае это потребовало

выполнения повторного оперативного вмешательства, направленного на удаление внутричерепной гематомы.

Критерии прекращения измерения ВЧД_

Длительность мониторинга ВЧД зависит от выраженности внутричерепной гипертензии, а критерии прекращения мониторирования ВЧД индивидуальны для каждого больного. Обычно мониторинг ВЧД прекращают при стабилизации внутричерепного давления и отсутствии эпизодов внутричерепной гипертензии в течение 24-48 часов [2].

Список литературы

1. Башкиров М.В. Внутричерепное давление и внутричерепная гипертензия. М.В. Башкиров, А.Р. Шахнович, А.Ю. Лубнин Рос. журн. анестезиол. и интенсив. тер. 1999; 1: 4-11.

2. Крылов В.В., Петриков С.С., Белкин А.А. Лекции по нейрореа-нимации. М: Медицина 2009: 192.

3. Adson A.W., Lillie W.L. The relationship of intracerebral pressure, choked disk, and intraocular tension. Trans Amer Acad Opht Otolargyng 30 (1927): 138-154.

4. Albeck M.J., Borgesen S.E., Gjerris F. et al. Intracranial pressure and cerebrospinal fluid outflow conductance in healthy subjects. J Neurosurg 1991; 74: 597-600.

5. Ayala G. Uber den diagnostischen Wert des Liquordruckes und einen Apparat zu seiner Messung Text. Neurologie und Psychiatrie 1923; 84: 42-95.

6. Qapman P.H., Cosman E.R., ArnoldM.A. The relationship between ventricular fluid pressure and body position in normal subjects and subjects with shunts: a telemetric study. Neurosurgery 1990; 26: 181-189.

7. Citerio G., Andrews P. Intracranial pressure. Part two: Clinical applications and technology. Intensive Care Med. 2004; 30: 1882-1885.

8. Czosnyka M., Pickard J.D. Monitoring and interpretation of intracranial pressure. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2004; 75: 813-821.

9. Fodstad H., Kelly P.J., Buchfelder M. History of the cushing reflex. Neurosurgery 59 (5) November 2006: 1132-1137; discussion 1137.

10. Guidelines for the management of severe traumatic brain injury. S.L. Bratton [et al.] J Neurotrauma. 2007; 24 (Suppl 1): 1-106.

11. Guillaume J., Janny P. Manométrie intracranienne continue; intérêt de la méthode et premiers résultats. Rev Neurol (Paris) 1951 Feb; 84 (2): 131-142.

12. Koskinen L.O., Olivecrona M. Clinical experience with the intra-parenchymal intracranial pressure monitoring Codman MicroSensor system. Neurosurgery 2005; 56: 693-698.

13. Langfitt T.W., Weinstein J.D., Kassell N. et al. Transmission of increased intracranial pressure: I. Within the craniospinal axis. Journal of Neurosurgery, 1996; 21: 989-997.

14. Leyden E. Beitrage und untersuchungen zur physiologie und pathologie des gehirns. Virchows arch pathol anat physiol Klin Med 1866; 37: 519-559.

15. Lundberg N. Continuous recording and control of ventricular fluid pressure in neurosurgical practice. Acta Psychiat Neurol Scand 1960; 36 (suppl. 149): 1-193.

16. Munch E., Weigel R., Schmiedek P., Schurer L. The Camino intracranial pressure device in clinical practice: reliability, handling characteristics and complications. Acta Neurochir (Wien) 1998; 140: 1113-1119.

17. Quincke H.I. Ueber hydrocephalus. Verhandlung des. Congress Innere Medizin (X), 1891; 321-339.

18. Weed L.H., McKibben P.S. Pressure changes in the cerebrospinal fluid following intravenous injection of solutions of solutions of various concentrations. Am J Physiol. 1919; 48: 512-530.

Principles of intracranial pressure monitoring

V.V. Krylov, S.S. Petrikov, A.A. Solodov

Scientific Research Institute of Emergency Care n.a. N.V. Sklifosovsky

Keywords: intracranial pressure, intracranial hypertension, traumatic brain injury, non-traumatic intracranial haemorrhage,

multimodal neuromonitoring.

This article devoted to the diagnosis of intracranial hypertension in patients with intracranial hemorrhages. The persistent increase of intracranial pressure leads to disruption of cerebral perfusion, brain edema and ischemia. In this regard, fast cor-

rection of intracranial hypertension is one of the important tasks of intensive care patients with intracranial hemorrhages. The paper details the modern principles of measuring intracra-nial pressure.

Контактный адрес: Солодов Александр Анатольевич - канд. мед. наук, ст. науч. сотр. отд. неотложной нейрохирургии НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского. 129010, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3. Тел.: +7 (495) 680-46-97; e-mail: docsol@mail.ru;

Крылов В.В. - зав. науч. отд. неотложной нейрохирургии НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского;

Петриков С.С. - зам. директора - рук. регионального сосудистого центра НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского.