способ прогнозирования интравентрикулярного давления и его динамики в системе желудочков мозга

Формула изобретения

Способ прогнозирования динамики интравентрикулярного давления в системе желудочков мозга, характеризующийся тем, что измеряют ликворное давление (ДЛ), затем производят определение осмотического давления ликвора (ОДЛ) и крови (ОДК) в мм рт.ст., после чего определяют центральное венозное давление (ЦВД) в мм рт.ст., далее определяют прогнозируемое интравентрикулярное давление по формуле

ПД-ДА+ЦВД-ДЛ-ОДК+ОДЛ,

где ДА - давление в артериоле 30 мм рт.ст.,

а динамику давления в желудочках мозга определяют по результирующему давлению (РД) по формуле

РД=ПД-ДЛ,

и при РД=0 динамики давления не прогнозируют,

при РД>0 прогнозируют повышение интравентрикулярного давления,

при РД<0 прогнозируют снижение интравентрикулярного давления.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, и может применяться для прогнозирования повышения интравентрикулярного давления при патологических изменениях в цереброспинальной жидкости.

Важную роль в повышении внутричерепного давления играет нарушение процессов образования и резорбции ликвора при изменении его состава. Состав ликвора за счет своего осмотического давления значительно влияет на общее давление в ликвородинамической системе в целом, тем самым является одним из факторов развития внутрижелудочковой гипертензии. Это необходимо учитывать при решении вопроса о дренировании ликворной системы. Для снижения внутрижелудочковой гипертензии необходимо корригировать осмотическое давление в системе, в том числе и колллоидно-осмотическое.

По данным Цветановой Е.М. (Цветанова Е.М. Ликворология, Киев, Здоровья, 1986) градиент гидростатического давления между ликвором и венозной системой составляет 0,196-0,883 КПа, что составляет в среднем 6,6 мм рт.ст., а градиент гидростатического давления между артериолой и ликвором составляет около 20 мм рт. ст. Таким образом, векторная сумма градиентов гидростатического давления в норме составляет 14-16 мм рт.ст., что приводит к продукции цереброспинальной жидкости. Между кровью и ликворной системой существует разница осмотических давлений, которая направлена на всасывание. В условиях равновесия векторная сумма всех градиентов (гидростатических и осмотических) равна нулю.

В патологических состояниях, например в случае уменьшения осмотического давления крови при гипоосмолярных состояниях, это равновесие уменьшается в пользу образования ликвора до тех пор, пока не наступит равновесие между гидростатическим и осмотическим давлением, что мы наблюдаем в виде интравентрикулярной гипертензии и вентрикуломегалии.

Аналогично повышение осмотического давления ликвора приводит к смещению равновесия в пользу его образования. В случае повышения количества белка в цереброспинальной жидкости (при интравентрикулярных кровоизлияниях, менингитах) осмотическое давление увеличивается за счет коллоидно-осмотической составляющей. В связи с тем, что выведение белка из ликвора естественными механизмами затруднительно, градиент осмотического давления на приток сохраняется. Для восстановления равновесия образование ликвора продолжается до тех пор, пока гидростатическое давление не уравновесит систему.

В случае интравентрикулярного кровоизлияния (ИВК) у новорожденных детей большое количество белков крови поступает в вентрикулярную систему. Это приводит к повышению коллоидо-осмотического компонента осмотического давления ликвора. Без медицинского воздействия на состав ликвора патологические изменения приводят к тяжелой прогрессирующей постгеморрагической гидроцефалии. Предлагаемой выше схемой возможно объяснить отсутствие эффекта от применения фибринолитической терапии с закрытым методом дренирования боковых желудочков: фибринолиз приводит к разрушению одной молекулы фибрина на несколько мелких белковых молекул, что увеличивает молярность и тем самым еще больше повышает осмотическое давление и ухудшает состояние больного.

Промывание желудочковой системы физиологическим раствором, который является гипоосмолярным по отношению к ликвору, приводит к отеку мозга по тем же причинам.

Таким образом, коррекция состава ликвора существенно влияет на давление в вентрикулярной системе.

Наиболее рационально коррекция осуществляется с использованием приточно-отточной системы дренирования с промыванием изотоническим по отношению к нормальному ликвору раствором (раствор искусственного ликвора).

Известен метод измерения ликворного давления с использованием водяного манометра Клода, который позволяет измерить давление в ликворной системе на данный момент времени (Цветанова Е.М. Ликворология, Киев, Здоровья, 1986). Недостатком способа является невозможность оценить динамику развития внутричерепной гипертензии в будущем с патогенетической точки зрения, а также не позволяет однозначно прогнозировать динамику заболевания.

Авторами в доступной научно-медицинской и патентной литературе способ прогнозирования интравентрикулярного давления не обнаружен.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение критериев прогноза изменения давления в вентрикулярной системе.

Указанный технический результат достигается тем, что измеряют ликворное давление (ДЛ), затем производят определение осмотического давления ликвора (ОДЛ) и крови (ОДК) в мм рт.ст., после чего определяют центральное венозное давление (ЦВД) в мм рт.ст., далее определяют прогнозируемое интравентрикулярное давление по формуле:

ПД=ДА+ЦВД-ДЛ-ОДК+ОДЛ,

где ДА - давление в артериоле 30 мм рт.ст., а динамику давления в желудочках мозга определяют по результирующему давлению (РД) по формуле:

РД=ПД-ДЛ,

и при РД=0 динамики давления не прогнозируют,

при РД>0 прогнозируют повышение интравентрикулярного давления,

при РД<0 прогнозируют снижение интравентрикулярного давления.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Измеряют осмотическое давление крови и ликвора, если возможно, с помощью осмометров и переходят к расчету векторной суммы осмотических давлений (см. ниже). В случае отсутствия специальной аппаратуры вышеуказанные осмотические давления определяют расчетным образом. Проводят анализ ликвора: определяют любыми известными лабораторными методами фракции белков и ионный состав. Осмотическое давление каждого из элементов ликвора в мм рт.ст. (ОДЛ ₁, ОДЛ₂, ОДЛ₃ ,...,ОДЛ_n) определяют по закону Вант-Гоффа:

ОДЛ_n=C_n*R*T/0.133, где C_n - концентрация в моль/л n-ого элемента, R - универсальная газовая постоянная 8,31 Дж/моль, Т - температура, К, 0.133 - коэффициент перевода кПа - мм рт.ст.,

либо с помощью модифицированной формулы для концентрации, г/л

ОДЛ_n=C_n(г/л)*R*Т/(М*0.133), где С(г/л) - концентрация n-ого элемента в г/л, М - молекулярная масса n-ого элемента, г/моль.

Осмотическое давление (ОДК ₁ ОДК₂, ОДК₃ ,...,ОДК_n) каждого из элементов плазмы крови рассчитывают аналогично.

Составляют таблицу для элементов крови и ликвора отдельно, где определяют сумму всех осмотических давлений.

ОДЛ - общее осмотическое давление ликвора (мм рт.ст.).

ОДК - общее осмотическое давление крови (мм рт.ст.).

Векторная сумма (градиент) осмотического давления (ГОД):

ГОД=ОДК-ОДЛ, т.к. векторы разнонаправлены.

Градиент осмотического давления в норме положителен и направлен на отток жидкости из ликвора.

Гидростатическое давление на приток из артериол в ликвор (ДП мм рт.ст.)

ДП=ДА-ДЛ,

где ДА - давление в артериоле (30 мм рт.ст.),

ДЛ - гидростатическое давление ликвора (в норме около 10 мм рт.ст.).

Гидростатическое давление на отток из ликвора в вены ДО (мм рт.ст.) вычисляют по формуле:

ДО=ДЛ-ЦВД,

где ЦВД - центральное венозное давление (мм рт.ст.).

Векторная сумма гидростатического давления (ГДО):

ГДО=(ДА-ДЛ)-(ДЛ-ЦВД)=ДА+ЦВД-2*ДЛ (мм рт.ст.),

т.к. векторы разнонаправлены.

Векторная сумма гидростатического давления в норме положительна и направлена на приток жидкости в ликвор. При повышении ДЛ ГДО уменьшается (изменяется в пользу оттока).

Результирующее давление (РД, мм рт.ст.)

РД=ГДО-ГОД (мм рт.ст.).

В состоянии равновесия РД=0.

Если РД>0, система находится в неравновесном состоянии, в системе будет преобладать приток до тех пор, пока за счет ДЛ не компенсируется разность давлений. Таким образом, прогнозируемое давление ликвора в желудочках (ПД) после установления равновесия:

ПД=ДЛ+РД.

Таким образом,

ПД=ДЛ+ДА+ЦВД-2*ДЛ-ГОД,

ПД=ДА+ЦВД-ДЛ-ОДК+ОДЛ,

ДА - давление в артериоле (30 мм рт.ст.),

ЦВД - центральное венозное давление (мм рт.ст.),

ДЛ - гидростатическое давление ликвора,

ОДЛ - общее осмотическое давление ликвора (мм рт.ст.),

ОДК - общее осмотическое давление крови (мм рт.ст.).

Результирующее давление, как прогноз динамики системы:

РД=ПД-ДЛ,

и при РД=0 динамику давления не прогнозируют,

при РД>0 прогнозируют повышение интравентрикулярного давления,

при РД<0 прогнозируют снижение интравентрикулярного давления.

На таблице 1 представлено взаимоотношение между системой ликвора и крови в норме. При патологических изменениях, приводящих к повышению какого-либо компонента цереброспинальной жидкости, это равновесие нарушается.

Предлагаемый способ позволяет оценивать вклад нарушения состава ликвора в патогенез развития интравентрикулярной гипертензии и гидроцефалии, на основании которого возможно прогнозировать их степень.

Пример: Больная К, поступила в РАО в возрасте 7 суток с диагнозом «Гипоксически-геморрагическое поражение ЦНС тяжелой степени, ИВК 3 степени». Ребенок от 1 беременности на фоне ХФПН, анемии, от 1 преждевременных родов в срок 33 недели, раннее отхождение околоплодных вод. Масса новорожденного при рождении 1500 г по шкале Апгар 5-6 баллов. Ухудшение состояния ребенка наблюдалось на 5 сутки, стал вялым, перестал сосать, усилилась иктеричность кожных покровов. После консультации по линии РКЦ ребенок переведен в РАО 2 РДКБ. В момент поступления состояние ребенка тяжелое, уровень сознания - глубокое оглушение, на осмотр реакция снижена, определяются плавающие движения глазных яблок, ребенок не сосет, крик тихий, протяжный, тетрапарез, голова гидроцефальной формы, большой родничок напряжен, выражен сосудистый рисунок вен кожных покровов головы. Ребенку выполнено нейросонографическое исследование, где выявлено расширение вентрикулярной системы, ИВК 3 степени (тромб в правом боковом желудочке 47 на 12 мм, в левом 34 на 8 мм, наслаивающийся на сосудистые сплетения, гиперэхогенность перивентрикулярных областей). Для определения прогнозируемого давления и результирующего давления в вентрикулярной системе была выполнена вентрикулярная пункция в типичной точке Кохера, получен бурый ликвор под высоким давлением, взят на анализ. Определение уровня патологических белковых компонентов выполнено рутинными лабораторными методами, где уровень белка был повышен до 30 г/л. Произведены расчеты вышеизложенным способом на основании полученных данных анализа ликвора, по которым установлено прогнозируемое давление, равное 20,20 мм рт.ст., что на 3 мм рт.ст. было выше измеренного манометром при пункции. Результат измерений вышеописанным способом представлен на таблице 2. После проведения предоперационной подготовки в условиях операционной произведено установление вентрикулярных дренажей по стандартной методике в типичных точках Кохера, в послеоперационном периоде сохранялось тяжелое состояние пациента, через 4 часа вентрикулярные дренажи подключены к приточно-отточной системе с использованием раствора с фибринолитическим препаратом и антибактериальным. В отделении интенсивной терапии велось постоянное наблюдение за объемом жидкости, поступающей по дренажам и выводимой, ежедневно проводился УЗИ-контроль за динамикой состояния со стороны ЦНС. Ежедневно также осуществлялся анализ ликвора с определением патологического белкового компонента и вычислением прогнозируемого и результирующего давлений. Через 4 суток после операционного вмешательства уровень патологического белкового компонента составил 2 г/л, что отражено на таблице 3, из которой следует, что уменьшение прогнозируемого давления обусловлено снижением количества инородного белкового компонента в цереброспинальной жидкости. Санация ликвора достигнута на 5-е сутки, система оттока-притока отключена, дренажные трубки были оставлены для контроля за внутричерепным давлением в течение последующих 2 дней, затем удалены.

Ребенок переведен в отделение патологии новорожденных для дальнейшего лечения. Периодически проводилось УЗИ-исследование структур головного мозга, прогрессирующего роста желудочков головного мозга не наблюдалось. Ребенок выписан через 17 суток после поступления под наблюдение невролога по месту жительства.

Таким образом, внедрение предлагаемого способа в практику позволяет точно определить уровень интравентрикулярного давления, проводить санацию ликвора под контролем прогнозируемого и результирующего давлений.