CC BY
20
К ВОПРОСУ О ПРОГНОСТИЧЕСКОЙ РОЛИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ ПРИ ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЕ
ABOUT THE QUESTION CONCERNING THE PROGNOSTIC ROLE OF ELECTROENCEPHALOGRAM PARAMETERS IN SEVERE TRAUMATIC BRAIN INJURY
Цюрюпа В.Н. Tsyuryupa V.N.
Власова И.В. Vlasova I.V.
Визило Т. Л. Vizilo T.L.
Кравцов С.А. Kravtsov S.A.
Федеральное государственное Federal state medical prophylactic institution
лечебно-профилактическое учреждение «Scientific clinical center of the miners'
Научно-клинический центр охраны здоровья шахтеров», health protection»,
г. Ленинск-Кузнецкий, Россия Leninsk-Kuznetsky, Russia
Проведено изучение результатов клинического и нейрофизиологического обследования 34 пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой в возрасте от 30 до 50 лет. Неблагоприятный исход получен у 27 пациентов, благоприятный - у 7 пациентов. Был проведен дискриминантный анализ для изучения нейрофизиологических различий между этими группами по отношению к нескольким переменным: индексам дельта-, тета-, альфа-, бета-ритмов и амплитуде доминирующей активности электроэнцефалограммы в мкВ. Каноническое уравнение позволило вывести суммарный балл Z, по значению которого можно установить процент вероятности наступления необратимого повреждения головного мозга при тяжелой черепно-мозговой травме.
Ключевые слова: черепно-мозговая травма, электроэнцефалограмма, необратимое повреждение головного мозга.
The results of clinical, neurophysiological examination of 34 patients with severe traumatic brain injury at the age of 30-50 years were investigated. Poor outcome happened in 27 patients, favorable - in 7 patients. Discriminant analysis was carried out for studying the neurophysiological differences between these groups according to the several variables: indexes of delta-, alfa-, theta-, theta rhythms and amplitude of dominant activity of EEG expressed in mcV. Canonical equation allowed getting the summary score Z, according to that it was possible to define per cent of the probability of nonreversible brain injury in severe traumatic brain injury.
Key words: traumatic brain injury, electroencephalogram, nonreversible brain injury.
Черепно-мозговая травма является не только актуальной медицинской, но и социально-экономической проблемой из-за роста травматизма, высокой летальности и инвалидизации пострадавших, значительных расходов на социальную реабилитацию и длительное восстановительное лечение. В структуре общей смертности в России травма занимает второе место после сердечно-сосудистых заболеваний [1].
Установлено, что повреждение головного мозга происходит за счет прямых и непрямых (отсроченных или вторичных) механизмов, которые активируются спустя несколько часов или недель после поражения [2]. Знание механизмов и последовательности развития защитных и патологических процессов обеспечивает возможность прогнозирования динамики развития осложнений и их своевременной профилактики и лечения.
№ 2 [май]
Одним из наиболее доступных, объективных, неинвазивных, безболезненных способов оценки состояния головного мозга является регистрация электроэнцефалограммы [3]. Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) позволяет оценивать динамику изменения функционального состояния мозга независимо от состояния сознания пациента. Особенности травмирующего агента, массивность травматического повреждения, различные сроки регистрации оказывают влияние на ЭЭГ. В свою очередь, нейрофизиологические перестройки, проявляющиеся изменением ЭЭГ при различных патологических процессах, в том числе и при черепно-мозговой травме, отражают уровень нарушения функциональной целостности мозга. ЭЭГ является прямым методом, с помощью которого можно установить прекращение биологической активности нейронов [4]. Чувствительность и спе-
цифичность метода — около 90 % [5].
Цель работы — изучить возможность использования параметров электроэнцефалограммы для прогнозирования необратимого повреждения головного мозга при тяжелой черепно-мозговой травме.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проведены у 34 пострадавших в остром периоде черепно-мозговой травмы. Возраст 30-50 лет. Состояние пациентов расценивалось как тяжелое и крайне тяжелое — 3-4 балла по шкале комы Глазго. Неврологически степень нарушения сознания 3-4 балла по шкале комы Глазго соответствовала глубокой коме (кома И-Ш) [6]. Диагноз ставился на основании комплексного обследования пациентов, включавшего клиническую оценку неврологического статуса, рентгенологические
исследования (компьютерная томография, рентгенография органов грудной клетки), нейрофизиологические методы исследования (электроэнцефалография, акустические стволовые вызванные потенциалы), исследование газового состава венозной и артериальной крови, кислотно-основного состояния, биохимические исследования крови.
Из обследования исключали больных с изменением электрической активности в виде следующих вариантов ЭЭГ: «а-кома», «р-кома» и «изоэлектрическая» ЭЭГ.
Всем пациентам проводились мероприятия, направленные на искусственное поддержание функций жизненно важных органов и систем организма. В зависимости от результатов лечения, все пациенты были разделены на 2 группы:
1-я группа — благоприятный исход,
2-я группа — неблагоприятный исход.
27 пациентов погибли в остром периоде черепно-мозговой травмы (смерть мозга в результате его первичного повреждения вследствие черепно-мозговой травмы), у 7 пациентов отмечался благоприятный исход. ЭЭГ-исследование проводилось на 5-е сутки острого периода черепно-мозговой травмы по стандартной методике [7]. Исследование биопотенциалов головного мозга осуществляли с помощью 8-ми канального электроэнцефалографа. Проводили биполярную запись ЭЭГ по стандартной методике с использованием чашечковых электродов, которые крепились с помощью «шлема» из резиновых жгутов по международной схеме Джаспера «10-20» и с визуальной оценкой данных. На момент исследования медикаментозная седация не проводилась в течение 24 часов. Использовали чашечковые электроды, которые накладывали по международной схеме «1020», в качестве индифферентных использовались электроды, расположенные на мочках ушей. Регистрировали фоновую ЭЭГ. Для проверки ЭЭГ-реакции на сильные раздражители использовался звук и свет от лампы-вспышки. Во время исследования сопротивление электродов было не выше 20 кОм, частотная полоса — от 0,5 до 35 Гц,
постоянная времени — 0,3 с. Частотные диапазоны устанавливали в следующих пределах: 5 (дельта) - 0,1-3,9 Гц, 0 (тета) - 4-7,9 Гц, а (альфа) - 8-12,9 Гц, р1 (бета) - 1319,9 Гц, р2 (бета) - 20-32,0 Гц.
ЭЭГ редактировали с целью исключения из анализа различного рода артефактов. Исследовали биоэлектрическую активность от лобных, височных, теменных и затылочных зон обоих полушарий. Анализировали свободные от артефактов 5-секундные отрезки ЭЭГ. Для количественной оценки использовали процент от общего времени регистрации, в течение которого на отрезке ЭЭГ была выражена активность каждого из стандартных ЭЭГ-диапазонов (5-, 0-, а-, р-индексы). За среднюю амплитуду доминирующей активности ЭЭГ или амплитуду ЭЭГ (АЭЭГ) принимали размах электрического потенциала ЭЭГ и измеряли от пика предшествующей волны до пика последующей волны в противоположной фазе с расчетом моды ЭЭГ [3]. Общее время регистрации составило 30 минут.
Статистическая обработка результатов проводилась с использованием пакета программ <<STATISTII<A 5,5а». Для сравнения двух групп пациентов (с благоприятным и неблагоприятным исходом) использовали непарный критерий Стьюден-та. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез (р) принимался равным 0,05. Был проведен дискриминант-
ный анализ для изучения нейрофизиологических различий между двумя группами выживших и умерших пациентов по отношению к нескольким переменным: индексам 5-, 0-, а-, р-ритмов и амплитуде доминирующей активности электроэнцефалограммы в мкВ [8].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Электроэнцефалограммы пациентов с неблагоприятным исходом характеризовались преобладанием медленных форм активности разной амплитуды и длительности (5-, 0-активности) и угнетением а- и Р-активности, что не противоречит ранее опубликованным данным [1, 9]. Средняя амплитуда доминирующей активности ЭЭГ при благоприятном исходе была достоверно (р < 0,003) выше и составила 43 ± 15 мкВ, в отличие от пациентов, умерших в остром периоде черепно-мозговой травмы, где среднее значение составило 27 ± 10 мкВ. Эти данные согласуются с результатами других исследователей, отмечавших снижение амплитуды волн ЭЭГ [1].
Амплитуду доминирующей активности ЭЭГ, индекс 5-, 0-, а-, р-ак-тивности (процент от общего времени регистрации, в течение которого на отрезке ЭЭГ выражена та или иная активность стандартной ЭЭГ) использовали для получения прогностической модели.
В результате дискриминантно-го анализа выделились все пять показателей (дискриминантных переменных), с достоверностью не ниже 95 %, разделяющих пациентов с благоприятным и неблагоприятным исходом и коэффициентами при них. Полученные показатели (табл.) использовались для решения канонического уравнения.
Каноническая дискриминантная функция явилась линейной комбинацией дискриминантных переменных и имела следующее математическое представление:
Z = 5,3 + 0 х 0,025 + а х 0,065 - р х 0,031 + 5 х 0,015 - АЭЭГ х 0,0695.
ПОЛИТРАВМА
Таблица
Показатели канонического уравнения с коэффициентами при них
Переменные Единицы измерения Коэффициенты
0-ритм % времени эпохи анализа 0,025
а-ритм % времени эпохи анализа 0,065
|3-ритм % времени эпохи анализа (-) 0,031
5-ритм % времени эпохи анализа 0,015
А ЭЭГ мкВ (-) 0,0695
Был рассчитан суммарный балл Z, позволяющий с помощью показателей персональной ЭЭГ отнести каждого конкретного пациента в одну из групп (с благоприятным и неблагоприятным исходом).
Процент вероятности наступления необратимого повреждения головного мозга по значениям Z определялся с использованием модели логистической регрессии, созданной на основе исследуемой выборки пациентов. При значениях показателя Z от 3 до 4 включительно вероятность наступления необратимого повреждения головного мозга составляет 20-60 %. Если показатель Z принимает значения от
4 до 5 включительно, вероятность наступления необратимого повреждения головного мозга — 60-90 %. При увеличении значения Z более
5 степень вероятности наступления
Литература:
необратимого повреждения головного мозга, соответственно, возрастает до 98 % (рис.).
Таким образом, полученная модель позволяет, используя пара-
метры ЭЭГ, с различной степенью вероятности прогнозировать необратимое повреждение головного мозга у пациентов в остром периоде тяжелой черепно-мозговой травмы.
Рис.
Зависимость вероятности наступления необратимого повреждения головного мозга от суммарного балла Z у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой.
1. Клиническое руководство по черепно-мозговой травме. В двух томах /под ред. А.Н. Коновалова, Л.Б. Лихтермана, А.А. Потапова. - Т. I. - М.: АНТИДОР, 1998. - С. 19.
2. Защита мозга от ишемии /Е. Бабаян, В.Л. Зельман, Ю.С. Полу-шин, А.В. Щеголев //Анестезиология и реаниматология. - 2005.
- № 4. - С. 4-14.
3. Зенков, Л.Р. Клиническая электроэнцефалография (с элементами эпилептологии): Руководство для врачей /Л.Р. Зенков. - М.: МЕДпресс-информ. - 2004. - С. 11-20, 37-67, 90-102.
4. Стулин, И.Д. Современная клинико-инструментальная диагностика смерти мозга /И.Д. Стулин, М.В. Синкин //Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2006. - Т. 106, № 1.
- С. 58-64.
5. Buchner, H. Reliability of electroencephalogram in the diagnosis of brain death /H. Buchner, V. Schuchardt //Eur. Neurol. - 1990. - Vol. 30. - P. 138-141.
6. Назаров, И.П. Тяжелая черепно-мозговая травма как экстремальное состояние организма /И.П. Назаров //Вестник интенсивной терапии. - 2000. - № 3. - С. 14-20.
7. American EEG Society: Guidelines in EEG 1-7 (Revisef 1985) //J. Clin. Neurophysiol. - 1986. - № 3. - Р. 131.
8. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ /под ред. И.С. Енюкова. - М.: Финансы и статистика. - 1989. - С. 78-130.
9. Systematic review of early prediction of poor outcome in ischaemic coma /E.G.J. Zandbergen, R.J. Haan, C.P. Stoutenbeek et al. //Lancet North. Am. Ed. - 1998. - V. 354. - P. 1808-1812.
1
№ 2 [май] 2007
