Научная статья на тему 'Изменения электроэнцефалограммы у пациентов с ранней и стойкой послеоперационной когнитивной дисфункцией при коронарном шунтировании с искусственным кровообращением'

Изменения электроэнцефалограммы у пациентов с ранней и стойкой послеоперационной когнитивной дисфункцией при коронарном шунтировании с искусственным кровообращением Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
152
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Неврологический журнал
Scopus
ВАК
RSCI
Область наук
Ключевые слова
EEG / EARLY AND LONGTERM POSTOPERATIVE COGNITIVE DYSFUNCTION / ON-PUMP CORONARY ARTERY BYPASS GRAFTING

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Тарасова Ирина Валерьевна, Трубникова О.А., Барбараш О.Л., Барбараш Л.С.

Введение. Послеоперационная когнитивная дисфункция (ПОКД) может сопровождать коронарное шунтирование (КШ) с искусственным кровообращением (ИК) и ухудшать послеоперационное восстановление, снижать качество жизни. Применение метода компьютерной электроэнцефалографии (ЭЭГ) предоставляет возможность исследовать закономерности развития и течения ПОКД. Цель исследования. Изучить изменения биоэлектрической активности коры головного мозга у пациентов с наличием ранней и стойкой ПОКД, перенесших КШ с применением ИК. Материал и методы. Обследованы пациенты (n = 48) в возрасте от 47 до 69 лет за 3-5 дней до, на 7-10-е сутки и через 1 год после планового КШ в условиях ИК, которым проводилось нейропсихологическое и ЭЭГ исследование. Случаи ранней и стойкой ПОКД были зарегистрированы на основании 25% снижения показателей в 20% тестов из всей нейропсихологической батареи. Фоновую ЭЭГ с закрытыми и открытыми глазами регистрировали монополярно в 62 стандартных отведениях системы 10-20 с помощью энцефалографа NEUVO, Compumedics, USA. Статистическую обработку проводили с помощью дисперсионного анализа (ANOVA) по программе Statistica 6.0. Результаты. Признаки ранней ПОКД отмечены у 72% (35 пациентов), тогда как стойкая ПОКД выявлена у 61% (29 пациентов). Обнаружено, что пациенты с наличием ранней и стойкой ПОКД характеризуются отрицательной ЭЭГ-динамикой, проявляющейся в увеличении мощности биопотенциалов низкочастотных тета-ритмов в состоянии покоя с закрытыми и открытыми глазами, а также увеличении мощности альфа-активности в покое с открытыми глазами. Заключение. Увеличение мощности биопотенциалов низкочастотных ритмов в ЭЭГ покоя у пациентов с ранней ПОКД как проявление кортикальной дисфункции может быть ассоциировано с эпизодами острой ишемии головного мозга при проведении КШ в условиях ИК. Ишемическое повреждение мозга сохраняется на протяжении 1 года после вмешательства и является возможной патофизиологической основой стойкой ПОКД.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Тарасова Ирина Валерьевна, Трубникова О.А., Барбараш О.Л., Барбараш Л.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EEG CHANGES IN PATIENTS WITH EARLY AND LONG-TERM POSTOPERATIVE COGNITIVE DYSFUNCTION AFTER ON-PUMP CORONARY ARTERY BYPASS SURGERY

Introduction: Postoperative cognitive dysfunction (POCD) may follow on-pump coronary artery bypass grafting (CABG) and impair postoperative recovery, reduce quality of life. The application of computer electroencephalography (EEG) provides an opportunity to investigate the patterns of development and course of POCD. Purpose: To study the changes of bioelectrical activity of the cerebral cortex in patients with early and long-term POCD who underwent on-pump CABG. Materials and Methods: Forty eight (48) patients aged from 47 to 69 years old who underwent selective on-pump CABG were enrolled into the study. Neuropsychological tests and EEG study were completed 3-5 days before and 7-10 days and a year after surgery. The incidence of early and long-term POCD was estimated on the basis of 20% decline in 20% of the neuropsychological test battery. Background electroencephalography (EEG) was recorded with closed and open eyes in 62 standard unipolar leads of 10-20 system using encephalograph «NEUVO», Compumedics, USA. One-way ANOVA with STATISTICA version 6 (StatSoft Inc., Tulsa, USA) was used for statistical analysis. Results: Early POCD diagnosed in 72% of cases (35 patients), whereas long-term POCD detected in 61% (29 patients). The patients with early and long-term POCD were revealed to have negative EEG dynamics in the form of low frequency theta rhythms power increase both in the state with closed and open eyes, as well as alpha activity power increase in the state with open eyes. Conclusion: Low-frequency EEG rhythms increase in patients with early POCD as the manifestation of cortical dysfunction may be associated with episodes of acute cerebral ischemia during on-pump CABG. Ischemic brain damage remains a year after the surgery and can be the pathophysiological factor of long-term POCD.

Текст научной работы на тему «Изменения электроэнцефалограммы у пациентов с ранней и стойкой послеоперационной когнитивной дисфункцией при коронарном шунтировании с искусственным кровообращением»

неврологический журнал, № 3, 2017

Doi: http://dx.doi.org/10.18821/1560-9545-2017-22-3-136-141

исследования и клинические наблюдения

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2017

УДК 616.89-008.46/.47-02:616.132.2-089.86]-073.97

ТарасоваИ.В., Трубникова О.А., Барбараш О.Л., БарбарашЛ.С.

ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ У ПАЦИЕНТОВ С РАННЕЙ И СТОЙКОЙ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННОЙ КОГНИТИВНОЙ ДИСФУНКЦИЕЙ ПРИ КОРОНАРНОМ ШУНТИРОВАНИИ С ИСКУССТВЕННЫМ КРОВООБРАЩЕНИЕМ

ФГБНУ «НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», 650002, г. Кемерово, Россия

Введение. Послеоперационная когнитивная дисфункция (ПОКД) может сопровождать коронарное шунтирование (КШ) с искусственным кровообращением (ИК) и ухудшать послеоперационное восстановление, снижать качество жизни. Применение метода компьютерной электроэнцефалографии (ЭЭГ) предоставляет возможность исследовать закономерности развития и течения ПОКД.

Цель исследования. Изучить изменения биоэлектрической активности коры головного мозга у пациентов с наличием ранней и стойкой ПОКД, перенесших КШ с применением ИК.

Материал и методы. Обследованы пациенты (n = 48) в возрасте от 47 до 69 лет за 3-5 дней до, на 7-10-е сутки и через 1 год после планового КШ в условиях ИК, которым проводилось нейропсихологическое и ЭЭГ исследование. Случаи ранней и стойкой ПОКД были зарегистрированы на основании 25% снижения показателей в 20% тестов из всей нейропсихологической батареи. Фоновую ЭЭГ с закрытыми и открытыми глазами регистрировали монополярно в 62 стандартных отведениях системы 10-20 с помощью энцефалографа NEUVO, Compumedics, USA. Статистическую обработку проводили с помощью дисперсионного анализа (ANOVA) по программе Statistica 6.0.

Результаты. Признаки ранней ПОКД отмечены у 72% (35 пациентов), тогда как стойкая ПОКД выявлена у 61% (29 пациентов). Обнаружено, что пациенты с наличием ранней и стойкой ПОКД характеризуются отрицательной ЭЭГ-динамикой, проявляющейся в увеличении мощности биопотенциалов низкочастотных тета-ритмов в состоянии покоя с закрытыми и открытыми глазами, а также увеличении мощности альфа-активности в покое с открытыми глазами. Заключение. Увеличение мощности биопотенциалов низкочастотных ритмов в ЭЭГ покоя у пациентов с ранней ПОКД как проявление кортикальной дисфункции может быть ассоциировано с эпизодами острой ишемии головного мозга при проведении КШ в условиях ИК. Ишемическое повреждение мозга сохраняется на протяжении 1 года после вмешательства и является возможной патофизиологической основой стойкой ПОКД.

Ключевые слова: ЭЭГ; ранняя и стойкая послеоперационная когнитивная дисфункция; коронарное шунтирование с искусственным кровообращением.

Для цитирования: Тарасова И.В., Трубникова О.А., Барбараш О.Л., Барбараш Л.С. Изменения электроэнцефалограммы у пациентов с ранней и стойкой послеоперационной когнитивной дисфункцией при коронарном шунтировании с искусственным кровообращением. Неврологический журнал. 2017; 22 (3): 136-141 (Russian). DOI 10.18821/1560-9545-2017-22-3-136-141.

Для корреспонденции: Тарасова Ирина Валерьевна - канд. мед. наук, вед. науч.сотр. лаб. ультразвуковых и электрофизиологических методов исследований отдела диагностики сердечно-сосудистых заболеваний ФГБНУ НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово, Россия, e-mail: iriz78@mail.ru.

Tarasova I.V., Trubnikova O.A., Barbarash O.L., Barbarash L.S.

EEG CHANGES IN PATIENTS WITH EARLY AND LONG-TERM POSTOPERATIVE COGNITIVE DYSFUNCTION AFTER ON-PUMP CORONARY ARTERY BYPASS SURGERY

Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Disease, Russia, 650002, Kemerovo, Sosnoviy blvd, 6

Introduction: Postoperative cognitive dysfunction (POCD) may follow on-pump coronary artery bypass grafting (CABG) and impair postoperative recovery, reduce quality of life. The application of computer electroencephalography (EEG) provides an opportunity to investigate the patterns of development and course of POCD.

Purpose: To study the changes of bioelectrical activity of the cerebral cortex in patients with early and long-term POCD who underwent on-pump CABG.

Materials and Methods: Forty eight (48) patients agedfrom 47 to 69years old who underwent selective on-pump CABG were enrolled into the study. Neuropsychological tests and EEG study were completed 3-5 days before and 7-10 days and a year after surgery. The incidence of early and long-term POCD was estimated on the basis of 20% decline in 20% of the neuropsychological test battery. Background electroencephalography (EEG) was recorded with closed and open eyes in 62 standard unipolar leads of 10-20 system using encephalograph «NEUVO», Compumedics, USA. One-way ANOVA with STATISTICA version 6 (StatSoft Inc., Tulsa, USA) was used for statistical analysis.

Results: Early POCD diagnosed in 72% of cases (35 patients), whereas long-term POCD detected in 61% (29 patients). The patients with early and long-term POCD were revealed to have negative EEG dynamics in the form of low frequency theta rhythms power increase both in the state with closed and open eyes, as well as alpha activity power increase in the state with open eyes. Conclusion: Low-frequency EEG rhythms increase in patients with early POCD as the manifestation of cortical dysfunction may be associated with episodes of acute cerebral ischemia during on-pump CABG. Ischemic brain damage remains a year after the surgery and can be the pathophysiological factor of long-term POCD.

Keywords: EEG; early and long-term postoperative cognitive dysfunction; on-pump coronary artery bypass grafting.

For citation: Tarasova I.V., Trubnikova O.A., Barbarash O.L., Barbarash L.S. EEG changes in patients with early and long-term postoperative cognitive dysfunction after on-pump coronary artery bypass surgery. Nev-

NEvRoLoGiCHESKiY ZHuRNAL, № 3, 2017 Doi: http://dx.doi.org/10.18821/1560-9545-2017-22-3-136-141

researches and case reports

rologicheskiy Zhurnal (Neurological Journal). 2017; 22 (3): 136-141 (Russian). DOI 10.18821/1560-95452017-22-3-136-141.

For correspondence: Tarasova Irina Valer 'evna - leading researcher at the Cardiovascular Diagnostic Department, MD, PhD, Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia, e-mail: iriz78@mail.ru

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgments. The study had no sponsorship.

Received 10.11.15 Accepted 24.04.17

Введение

Проблема послеоперационной когнитивной дисфункции (ПОКД) имеет большое практическое значение, поскольку ранее продемонстрировано, что карди-охирургические операции, проводимые в условиях искусственного кровообращения (ИК), нередко (30-60%) сопровождаются нарушениями памяти, внимания, снижением скорости психомоторного реагирования, что может ухудшить послеоперационное восстановление, снижать качество жизни и задерживать возвращение к труду [1, 2]. Когнитивные нарушения, достаточно часто выявленные в раннем послеоперационном периоде, регрессируют в сроки от 1 до 3 мес, хотя у некоторых пациентов могут сохраняться на протяжении длительного периода, трансформируясь в стойкие когнитивные нарушения [3]. Предполагается, что хирургические факторы могут быть причиной стойкого дефицита, однако нельзя исключать и влияние прогрессирующей с течением времени атеросклеротической патологии сосудов головного мозга у этих пациентов. Тем не менее связь ранней и стойкой ПОКД была показана в нескольких предыдущих работах [4, 5].

Хотя описанию частоты и проявлений ПОКД посвящено большое количество исследований, полученные в них результаты неоднозначны. До сих пор неясными остаются патофизиологические механизмы развития и пролонгирования когнитивных нарушений. Вместе с тем показано, что возможной основой развития ПОКД являются ишемические изменения нейронов вследствие интраоперационной гипопер-фузии и микроэмболизации, развития выраженного системного воспалительного ответа на значительный объем хирургического вмешательства [6]. Известно, что функциональное состояние нейронов мозга проявляется в изменениях его электрической активности. В проведенных ранее исследованиях показана значимость использования как регистрации фоновой электроэнцефалограммы (ЭЭГ), так и метода вызванных потенциалов в клинической практике для оценки функционального состояния мозга у больных с нарушениями мозгового кровообращения, при остановке сердца, в коматозном состоянии, в кардиохирургии [6-8]. Обнаружено, что увеличение мощности медлен-новолновой активности, а также удлинение латентного периода компонента или нестабильность Р300 имеет наибольшее диагностическое значение [6, 7, 9].

Задача нашего исследования - изучение изменений биоэлектрической активности коры головного мозга у пациентов с наличием ранней и стойкой ПОКД, перенесших коронарное шунтирование (КШ) с применением ИК.

Материал и методы

Пациенты

Все пациенты были отобраны из когорты кардиологического отделения. Дизайн исследования был одобрен Этическим комитетом института. Все больные дали информированное добровольное согласие на участие в проспективном исследовании.

Критерии включения: верифицированный по данным коронарографии и клиники диагноз «ишемическая болезнь сердца» (ИБС), показания к операции КШ в условиях ИК, мужской пол, возраст от 45 до 69 лет, право-рукость, согласие пациента на проведение исследования.

Критерии исключения: возраст 70 лет и старше, наличие жизнеугрожающих нарушений сердечного ритма, хроническая сердечная недостаточность (ХСН) 11Б и III стадии по классификации Василенко-Стражеско, хроническая обструктивная болезнь легких, печеночная недостаточность, онкопатология, хронический алкоголизм, злоупотребление психоактивными веществами, заболевания центральной нервной системы, острые нарушения мозгового кровообращения. Кроме того, отказ пациента от начала или продолжения исследования, предоперационные показатели по краткой шкале оценки психического статуса (КШОПС) менее 24, по батарее тестов для оценки лобной дисфункции (БТЛД) менее 11, по шкале депрессии Бека более 8 баллов также были основанием для исключения из исследования.

Всего обследовано 48 пациентов. Объективная тяжесть поражения коронарного русла оценивалась с помощью результатов коронарографии и калькулятора шкалы SYNTAX (http: //www.rnoik.ru/files/syntax/index. html). У всех пациентов степень стеноза брахиоцефаль-ных артерий (БЦА) не превышала 50%, по результатам дуплексного сканирования, выполненного на аппаратуре экспертного класса. Пациенты получали базисную и симптоматическую терапию, соответствующую общим принципам лечения больных ИБС, ХСН и артериальной гипертензии (Национальные рекомендации, 2009, 2008). Исходные клинико-анамнестические характеристики пациентов представлены в таблице.

Операция КШ у всех пациентов выполнена планово в условиях ИК с непульсирующим кровотоком и при нормотермии. Анестезия и перфузия проводились по стандартной схеме c использованием комбинированной эндотрахеальной анестезии. Проводился непрерывный мониторинг оксигенации коры головного мозга (rSO2) в режиме реального времени («NVOS-3100, SOMANETICS, США). Количество наложенных шунтов - 2,6±0,75. Среднее время ИК и пережатия аорты - 97,4±26,63 и 62,7±18 мин соответственно.

исследования и клинические наблюдения

Исходные клинико-анамнестические характеристики Initial clinical and anamnestic parameters of patients

пациентов (n = 48) (n = 48)

Клинико-анамнестические характеристики Показатель M±a Clinical and anamnestic parameters Outcome M±a

Возраст, лет 57,4±5,51

Фракция выброса левого желудочка, % 57,0±8,76

Длительность анамнеза артериальной 7,3±4,5 гипертензии (АГ), лет

Длительность анамнеза ИБС, лет 4,4±4,23

Поражение коронарных артерий 23,5±8,34 по шкале SYNTAX, баллы

n, %

Образование среднее 32 (67)

высшее 16 (33)

Частота встречаемости УКР* 17 (35) Стенокардия

ФК I-II 31 (65)

III 17 (35)

ФК по NYHA**, II 39 (82)

III 9 (18)

Сахарный диабет II типа 15 (32) Стенозы ВСА*** < 50%

отсутствуют 33 (68)

односторонние 10 (21)

двусторонние 5 (11)

Примечание. * - УКР - умеренное когнитивное расстройство;

** - NYHA - New York Heart Association; *** - ВСА - внутренняя сонная артерия.

Age, years 57,4±5,51

LVEF, left ventricular ejection function, % 57,0±8,76

Arterial hypertension duration, years 7,3±4,5

Angina pectoris duration, years 4,4±4,23

Coronal vessels lesion according SYNTAX, 23,5±8,34 score

n, %

Secondary-level education, n (%) 32 (67)

Higher, tertiary education, n (%) 16 (33)

MCI frequency * 17 (35) Cardiac angina

FC I-II, n (%) 31 (65)

III, n (%) 17 (35)

NYHA** functional class, II, n (%) 39 (82)

III, n (%) 9 (18)

Diabetes mellitus II type, n (%) 15 (32) ICA stenosis *** <50% /

absent 33 (68)

Unilateral, n (%) 10 (21)

Bilateral, n (%) 5 (11)

Abbreviation: * - yKP - mild cognitive disorders; ** - NYHA -New York Heart Association; *** - BCA - internal carotid artery

Нейропсихологическое исследование. До операции всем пациентам проводили скрининговое нейропсихологическое исследование с помощью стандартизованных шкал - Краткой шкалы оценки психического статуса (КШОРС, или MMSE) и Батареи лобной дисфункции (БЛД, или FAB) для исключения пациентов, страдающих деменцией. Изменения когнитивного статуса в послеоперационном периоде КШ оценивались на основании нейропсихологиче-ского тестирования с использованием программного психофизиологического комплекса Status PF [10], состоящего из стандартизованных тестов: сложная зрительно-моторная реакция, уровень функциональной подвижности нервных процессов, работоспособность головного мозга, корректурная проба Бурдона, тесты запоминания 10 чисел, слогов и слов. Тестирование проводили за 3-5 дней до операции, на 7-10-е сутки и через год после КШ. Анализировали индивидуальную динамику нейро-психологических показателей. Процент изменения когнитивных показателей рассчитывали по формуле:

исходное значение - послеоперационное значение показателя)/исходное значение • 100%.

Наличие ПОКД диагностировали у пациента при снижении послеоперационных показателей на 20% по сравнению с дооперационными в 20% тестах из

всей тестовой батареи. Процент изменений рассчитывали по формуле:

исходное значение - послеоперационное значение показателя)/исходное значение • 100%.

Наличие ранней ПОКД диагностировалось у пациента при снижении послеоперационных показателей на 20% по сравнению с дооперационными в 20% тестах из всей тестовой батареи на 7-14-е сутки после КШ, стойкой - через год после операции [11].

ЭЭГ исследования. ЭЭГ исследования проводили до операции, на 7-10-е сутки и через 1 год после КШ, в первой половине дня, в условиях свето- и шумоизо-лированного помещения, в положении сидя, в состоянии спокойного бодрствования при закрытых (ЗГ) и открытых глазах (ОГ). ЭЭГ высокого разрешения (62 канала, полоса пропускания 0,1-50 Гц) регистрировали монополярно с помощью программы Scan 4.5, многоканального усилителя Neuvo (Compumedics, США) и модифицированной 64-канальной шапочки со встроенными Ag/AgCl электродами (QuikCap, NeuroSoft Inc., США). Референтный электрод располагали на кончике носа, заземляющий - в центре лба. Поддерживали сопротивление < 5 kQ. Для контроля глазодвигательных артефактов регистрировали вертикальную и горизонтальную электроокуло-граммы. Проводили визуальную инспекцию глазод-

researches and case reports

вигательных, миографических и других артефактов. Безартефактные фрагменты ЭЭГ разделяли на эпохи длиной 2 с и подвергали быстрому преобразованию Фурье. Для каждого пациента значения мощности биопотенциалов ЭЭГ усредняли в диапазонах тета-1 (4-6 Гц), тета-2 (6-8 Гц), альфа-1 (8-10 Гц), альфа-2 (10-13 Гц), бета-1 (13-20 Гц), бета-2 (20-30 Гц) ритмов для каждого из состояний (ЗГ и ОГ) и логарифмировали для нормализации распределения.

Результаты исследования статистически обрабатывали с использованием программы Statistica 6.0, (StatSoft, Tulsa, OK, USA). Клинико-анамне-стические характеристики пациентов представлены в виде Ы±а. Для ЭЭГ-данных проводили дисперсионный анализ (ANOVA) с последующим методом плановых сравнений.

Результаты

В раннем (7-10-е сутки) и отдаленном (1 год) послеоперационном периоде КШ у пациентов не отмечено очаговой неврологической симптоматики и аффективных расстройств.

На 7-10-е сутки послеоперационного периода у 72% (35 пациентов) выявлено развитие ранней ПОКД, стойкая ПОКД через год после проведения оперативного вмешательства - у 61% (29 пациентов).

Первым этапом проведен дисперсионный анализ (ANOVA) для средних показателей суммарной мощности ЭЭГ-ритмов с учетом следующих факторов: ранняя ПОКД (пациенты с наличием и отсутствием ПОКД), время исследования (до операции КШ, 7-10-е сутки послеоперационного периода) для каждого из указанных частотных диапазонов отдельно для состояний ЗГ и ОГ.

Статистически значимые взаимодействия, связанные с фактором ранней ПОКД, обнаружены в тета1 и тета-2 частотном диапазоне при ЗГ. Значимость взаимодействий факторов - ранняя ПОКД х время иссле-

дования 46 = 4,21, р = 0,045 и ^ 46 = 4,34, р = 0,04 соответственно) была обусловлена возрастанием мощности биопотенциалов тета ритмов на 7-10-е сутки после КШ по сравнению с дооперационными значениями (р = 0,00002 и р = 0,0009 соответственно) только у пациентов с наличием ранней ПОКД, у пациентов без ПОКД послеоперационная динамика тета-актив-ности была статистически незначима (см. рис. 1, А, Б). Межгрупповые различия тета-активности до операции и на 7-10-е сутки КШ были статистически незначимы.

Далее ANOVA был проведен с учетом факторов: стойкая ПОКД (пациенты с наличием и отсутствием ПОКД), время исследования (до операции КШ, 1 год после КШ в условиях ИК) для каждого из указанных частотных диапазонов также отдельно для ЗГ и ОГ.

Для состояния ЗГ статистически значимое взаимодействие факторов стойкая ПОКД х время исследования было обнаружено в тета-1 (Б1 46 = 4,19, р = 0,046) и бета-1 (Б146 = 5,74, р = 0,02) частотных диапазонах. При ОГ взаимодействие факторов стойкая ПОКД х время исследования было близко к статистической значимости для показателей суммарной мощности биопотенциалов тета-1 ритма (Б1 46 = 3,98, р = 0,05) и значимо в альфа-1 частотном диапазоне (Б1 46 = 10,93, р = 0,002).

По результатам анализа взаимодействий методом плановых сравнений у пациентов со стойкой ПОКД выявлено увеличение мощности тета-1-активности при ЗГ (р = 0,03) и ОГ (р = 0,01) (рис. 2, а, б), а также альфа-1-активности при ОГ (р = 0,0045) (рис. 3), тогда как у пациентов без стойкой ПОКД наблюдалось статистически незначимое снижение этих показателей. Кроме того, исходная мощность биопотенциалов альфа-1 ритма при ОГ у пациентов со стойкой ПОКД была выше, чем у пациентов, у которых через год после КШ не наблюдалось когнитивных нарушений (р = 0,03).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Динамика мощности биопотенциалов бета-1 ритма

LogP, мкв2/Гц 0,4-,

0,350,30,250,20,150,10,050-

р=0,00002

ПОКД

Без ПОКД

Рис. 1. Динамика мощности биопотенциалов тета-1 (а) и тета-2 (б) ритмов при ЗГ у пациентов с наличием и отсутствием ранней ПОКД.

Fig. 1. Low frequency theta 1 (A) and theta 2 (B) rhythms power dynamics in the state with closed eyes in patients with and without early POCD.

исследования и клинические наблюдения

LogP, мкв2/Гц

0,3-,

0,250,20,150,10,050-

р=0,03

LogP, мкв2/Гц 0,2-,

ПОКД

Без ПОКД

Н д°кш

0,15-

0,1-

0,05-

р=0,01

ПОКД 7-10 суг КШ

Без ПОКД

Рис. 2. Динамика мощности биопотенциалов тета-1 ритма при ЗГ (а) и ОГ (б) у пациентов с наличием и отсутствием стойкой ПОКД. Fig. 2. Low frequency theta 1 rhythms power dynamics in the state with closed (A) and open (B) eyes in patients with and without constant POCD

при ЗГ была противоположна у пациентов с наличием и отсутствием стойкой ПОКД: в 1-м случае наблюдалось увеличение показателей, во 2-м - снижение, однако различия не достигали статистической значимости.

Таким образом, у пациентов с ранней ПОКД выявляют ЭЭГ-признаки дисфункции коры в виде увеличения мощности низкочастотной тета-активности, и эти изменения сохраняются на протяжении 1 года после КШ с применением ИК.

Обсуждение

Обнаружено, что пациенты с наличием ранней и стойкой ПОКД характеризуются отрицательной динамикой биоэлектрической активности коры голов-

LogP, мкв2/Гц 0,3-

0,25

0,2

0,15 0,1 0,05

р=0,0045

ПОКД I До КШ

Без ПОКД 1 г. после КШ

Рис. 3. Динамика мощности биопотенциалов альфа-1 ритма при ОГ у пациентов с наличием и отсутствием стойкой ПОКД. Fig. 3. Alpha 1 activity power dynamics in the state with open eyes in patients with and without constant POCD

ного мозга, проявляющейся в увеличении мощности биопотенциалов низкочастотных тета-ритмов в состоянии покоя с закрытыми и открытыми глазами, а также увеличении мощности альфа-активности в покое с открытыми глазами.

Известно, что кора больших полушарий мозга как наиболее метаболически активная структура также в большей степени уязвима к воздействию гипоксии и гипоперфузии [12, 13]. Ранее показано, что гипок-сически-ишемическая энцефалопатия, сопровождающая остановку сердца, служит частой причиной длительной неврологической дисфункции [14].

Появление таких ЭЭГ-паттернов, как генерализованные вспышки тета- и дельта-активности, зоны «электрического молчания» - плохой прогностический признак у пациентов, перенесших остановку кровообращения [13, 15]. В недавнем исследовании у больных с острой энцефалопатией после КШ выявлялось диффузное замедление ЭЭГ, высокий процент тета- и дельта- активности [16]. Вместе с тем увеличение мощности биопотенциалов тета-диапа-зона ассоциировано с болезнью Альцгеймера и сосудистыми когнитивными расстройствами [17, 18]. Полученные в нашем исследовании результаты не противоречат данным литературы и подтверждают, что комплекс причин, связанных с КШ в условиях ИК, приводит к повреждению нейронов, нарушению их электрической активности, вследствие чего могут развиваться нарушения когнитивных функций.

Изменения альфа-активности у пациентов со стойкой ПОКД также представляются важным фактором, способствующим пролонгированию когнитивного дефицита. Альфа-ритм ЭЭГ ассоциируют с тормозящими процессами в таламусе и рассматривают как «входной механизм» для блокирования процесса обработки информации из внешнего мира [19, 20]. Степень реактивности мощности альфа-ритма снижается у пожилых людей и, по мнению ряда авторов,

может отражать возрастное когнитивное снижение [21, 22]. Наблюдаемое в нашей работе через год после КШ у пациентов со стойкими когнитивными нарушениями увеличение мощности биопотенциалов альфа-1-ритма в состоянии покоя с открытыми глазами согласуется с вышесказанным и, вероятно, может рассматриваться как маркер когнитивного дефицита.

Несмотря на то что исследования, изучающие изменения когнитивного статуса у кардиохирургических пациентов, довольно многочисленны, большинство из них основывается на данных нейропсихологического тестирования, не подтверждая их результаты показателями нейровизуализации. Методологические проблемы нейропсихологических исследований, включающие эффект обучения, случайные отклонения, отсутствие общепринятых критериев определения когнитивного дефицита могут затруднять их интерпретацию и снижать клиническое значение ПОКД [23]. Однако когда когнитивное снижение, зарегистрированное по данным нейропсихологического тестирования, сопровождается негативными изменениями биоэлектрической активности коры головного мозга, это делает более весомыми аргументы за предотвращение и лечение этого патологического состояния.

Ограничением проведенного исследования стал небольшой размер выборки пациентов (n = 48), в связи с чем нам не удалось выделить группы больных, которые имели раннюю ПОКД, однако у них не развились стойкие когнитивные нарушения, а также тех, у кого не зафиксировано ни ранней, ни стойкой ПОКД. Дальнейшее изучение изменений биоэлектрической активности коры мозга в когорте кардиохирургиче-ских больных позволит ответить на эти вопросы.

Заключение

Увеличение мощности биопотенциалов тета-рит-мов в ЭЭГ покоя после КШ в условиях ИК отражает степень кортикальной дисфункции и может быть ассоциировано с эпизодами острой ишемии головного мозга в течение операции. Ишемическое повреждение мозга, возникшее вследствие операции, сохраняется и даже усугубляется у ряда пациентов в течение 1 года после вмешательства и является патофизиологической основой стойкой ПОКД.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

ЛИТЕРАТУРА

(пп. 1-2, 4-8, 11-23 см. REFERENCES)

3. Бокерия Л.А., Голухова Е.З., Полунина А.Г., Лефтерова Н.П., Бега-чев А.В. Когнитивные функции после операций с искусственным кровообращением в раннем и отдаленном послеоперационном периоде. Креативная кардиология. 2011; (2): 71-87. 9. Алешина Е.Д., Коберская Н.Н., Дамулин И.В. Когнитивный вызванный потенциал Р300: методика, опыт применения, клиническое значение. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2009; 109 (8): 77-84.

10. Трубникова О.А., Тарасова И.В., Мамонтова А.С., Сырова И.Д., Малева О.В., Барбараш О.Л. Cтруктура когнитивных нарушений и динамика биоэлектрической активности мозга у пациентов после прямой реваскуляризации миокарда. Российский кардиологический журнал. 2014; (8): 57-62.

researches and case reports

REFERENCES

1. Boodhwani M., Rubens F.D., Wozny D., Rodriguez R., Alsefaou A., Hendry P.J., Nathan H.J. Predictors of early neurocognitive deficits in low-risk patients undergoing on-pump coronary artery bypass surgery. Circulation. 2006; 114 (1, Suppl.): 1461-6. doi: 10.1161/CIRCULA-TIONAHA.105.001354.

2. Liu Y.H., Wang D.X., Li L.H., Wu X.M., Shan G.J., Su Y. et al. The effects of cardiopulmonary bypass on the number of cerebral microemboli and the incidence of cognitive dysfunction after coronary artery bypass graft surgery. Anesth. Analg. 2009; 109 (4): 1013-122. doi: 10.1213/ ane.0b013e3181aed2bb.

3. Bokeriya L.A., Golukhova E.Z., Polunina A.G., Leffterova N.P., Be-gachev A.V. Cognitive function after surgery with cardiopulmonary bypass in the early and late postoperative period. Kreativnaya kardiologiya. 2011; (2): 71-87. (in Russian)

4. Selnes O.A., Gottesman R.F. Neuropsychological outcomes after coronary artery bypass grafting. J. Int. Neuropsychol. Soc. 2010; 16 (2): 2216. doi: 10.1017/S1355617709991196.

5. Fontes M.T., Swift R.C., Phillips-Bute B., Podgoreanu M.V., Stafford-Smith M., Newman M.F., Mathew J.P. Predictors of cognitive recovery after cardiac surgery. Anesth. Analg. 2013; 116 (2): 435-42. doi: 10.1213/ ANE.0b013e318273f37e.

6. Golukhova E.Z., Polunina A.G., Leffterova N.P., Begachev A.V. Electro-encephalography as a tool for assessment of brain ischemic alterations after open heart operations. Stroke Res. Treat. 2011; 2011: 980873. doi: 10.4061/2011/980873.

7. Kunihara T., Tscholl D., Langer F., Heinz G., Sata F., Schäfers H.J. Cognitive brain function after hypothermic circulatory arrest assessed by cognitive P300 evoked potentials. Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2007; 32 (3): 507-13.

8. Chakravarthy M., Holla S., Jawali V. Index of consciousness and bispec-tral index values are interchangeable during normotension and hypotension but not during nonpulsatile flow state during cardiac surgical procedures: a prospective study. J. Clin. Monit. Comput. 2010; 24 (2): 83-91. doi: 10.1007/s10877-009-9214-8.

9. Aleshina E.D., Koberskaya N.N., Damulin I.V. Cognitive evoked potential P300: methodology, experience of use, clinical significance. Zhurnal nev-rologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova. 2009; 109 (8): 77-84. (in Russian)

10. Trubnikova O.A., Tarasova I.V., Mamontova A.S., Syrova I.D., Maleva O.V., Barbarash O.L. Structure of cognitive impairment and dynamics of brain bioelectrical activity in patients after direct myocardial revasculariza-tion. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal. 2014; (8): 57-62. (in Russian)

11. Selnes O.A., Gottesman R.F., Grega M.A., Baumgartner W.A., Zeger S.L., McKhann G.M. Cognitive and neurologic outcomes after coronary artery bypass surgery. N. Engl. J. Med. 2012; 366: 250-7.

12. Little D.M., Kraus M.F., Jiam C., Moynihan M., Siroko M., Schulze E., Geary E.K. Neuroimaging of hypoxic-ischemic brain injury. NeuroReha-bilitation. 2010; 26 (1): 15-25. doi: 10.3233/NRE-2010-0532.

13. Howard R.S., Holmes P.A., Siddiqui A., Treacher D., Tsiropoulos I., Kou-troumanidis M. Hypoxic-ischaemic brain injury: imaging and neurophysi-ology abnormalities related to outcome. QJM. 2012; 105 (6): 551-61. doi: 10.1093/qjmed/hcs016.

14. Khot S., Tirschwell D.L. Long-term neurological complications after hy-poxic-ischemic encephalopathy. Semin. Neurol. 2006; 26 (4): 422-31.

15. Bauer G., Trinka E., Kaplan P.W. EEG patterns in hypoxic encepha-lopathies (post-cardiac arrest syndrome): fluctuations, transitions, and reactions. J. Clin. Neurophysiol. 2013; 30 (5): 477-89. doi: 10.1097/ WNP.0b013e3182a73e47.

16. Hanif S., Sinha S., Siddiqui K.A. Electroencephalography findings in patients with acute post coronary artery bypass graft encephalopathy. Neurosciences (Riyadh). 2014; 19 (4): 331-3.

17. Babiloni C., Vecchio F., Lizio R., Ferri R., Rodriguez G., Marzano N. et al. Resting state cortical rhythms in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: electroencephalographic evidence. 2011; 26 (Suppl. 3): 201-14. doi: 10.3233/JAD-2011-0051.

18. Vecchio F., Babiloni C., Lizio R., Fallani F.V., Blinowska K., Verrienti G. et al. Resting state cortical EEG rhythms in Alzheimer's disease: toward EEG markers for clinical applications: a review. Clin. Neurophysiol. 2013; 62 (Suppl.): 223-36.

19. Bazhenov M., Timofeev I., Steriade M., Sejnowski T. Spiking-bursting activity in the thalamic reticular nucleus initiates sequences of spindle oscillations in thalamic networks. J. Neurophysiol. 2000; 84 (2): 1076-87.

20. Klimesch W., Sauseng P., Hanslmayr S. EEG alpha oscillations: The inhibition - timing hypothesis. Brain Res. Rev. 2007; 53: 63-88.

21. van der Hiele K., Bollen E.L., Vein A.A., Reijntjes R.H., Westendorp R.G., van Buchem M.A. et al. EEG markers of future cognitive performance in the elderly. J. Clin. Neurophysiol. 2008; 25 (2): 83-9.

22. Knyazev G.G., Volf N.V., Belousova L.V. Age-related differences in electroencephalogram connectivity and network topology. Neurobiol. Aging. 2015; 36 (5): 1849-59. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2015.02.007.

23. Selnes O.A., Pham L., Zeger S., McKhann G.M. Defining cognitive change after CABG: decline versus normal variability. Ann. Thorac. Surg. 2006; 82 (2): 388-90.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.