способ диагностики смерти мозга

Формула изобретения

Способ диагностики смерти мозга, включающий проведение записи компьютерной кардиоинтервалографии с последующей оценкой показателей вклада очень медленных волн (VLF), медленных волн (LF), быстрых волн (HF), индекса напряжения (ИН) регуляторных систем, отличающийся тем, что оценивают состояние вегетативной нервной системы в танатогенезе на основании комплексного анализа 5-минутных фрагментов записи вариабельности сердечного ритма, используя временной анализ кардиоинтервалов, вариационную пульсометрию, анализ волновой структуры ритма и при среднем квадратичном отклонении величин нормальных RR интервалов SDNN меньше или равно 6,8 мс; разнице значений максимального и минимального RR интервала Х меньше или равно 0,04 с; общей мощности спектра ТР меньше или равно 7 мс²; VLF меньше или равно 6 мс² ; LF меньше или равно 1 мс²; HF меньше или равно 1,23 мс²; коэффициенте вагосимпатического взаимодействия LF/HF меньше или равно 1,39 и резком нарастании ИН больше или равно 2687,7 у.е. диагностируют смерть мозга.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно неврологии, и может быть использовано при констатации смерти мозга путем оценки функционального состояния вегетативной нервной системы (ВНС).

Способом объективной оценки функционального состояния ВНС на сегодняшний день является анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР).

Известен способ диагностики смерти мозга путем определения отсутствия мозгового кровообращения при проведении контрастной двукратной панангиографии четырех магистральных сосудов головы (общие сонные и позвоночные артерии) с интервалом не менее 30 минут. Среднее артериальное давление во время ангиографии должно быть не менее 80 мм рт.ст. Если при ангиографии выявляют, что ни одна из внутримозговых артерий не заполняется контрастным веществом, то это свидетельствует о прекращении мозгового кровообращения. Панангиографию магистральных артерий головы проводят для укорочения необходимой продолжительности наблюдения согласно Приказу МЗ РФ от 20.12.2001 г. № 460 «Об утверждении Инструкции по констатации смерти человека на основании диагноза смерти мозга».

Недостатки способа:

- трудоемкость и инвазивность;

- отсутствие оборудования и специалистов для проведения панангиографии во многих учреждениях;

- длительность.

Известен способ диагностики смерти мозга с помощью ультразвуковой допплерографии магистральных артерий головы (УЗДГ МАГ), когда регистрируют модель так называемого прецеребрального реверберирующего кровотока. Кровь из сердца поступает в аорту, в общие сонные, подключичные и позвоночные артерии, постепенно замедляясь, доходит до ВСА, а затем, будучи не в состоянии «пробиться» в мозг по внутренним сонным и позвоночным артериям, движется «взад-вперед», частично сбрасываясь в наружные сонные артерии и мелкие ветви позвоночных артерий. При этом мозг обескровлен, а внутренние органы продолжают получать свое кровоснабжение. Установлено, что если такой характер «поступления» крови в мозг продолжается более 30 мин, то возникают необратимые, несовместимые с жизнью повреждения коры и подкорковых узлов мозга (Зенков Л.Р., Ронкин М.А. Функциональная диагностика нервных болезней (Руководство для врачей). - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: МЕДпресс-информ, 2004. - С. 428-429).

Недостатки способа:

- изолированные показатели ультразвуковой диагностики являются существенным, но не абсолютным основанием для отключения больного от ИВЛ;

- трудоемкость и длительность.

Известен способ диагностики смерти мозга путем оценки функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС) с помощью электроэнцефалографии. Установление отсутствия электрической активности мозга выполняют в соответствии с международными положениями электроэнцефалографического исследования в условиях смерти мозга (Приказ МЗ РФ от 20.12.2001 г. № 460 «Об утверждении Инструкции по констатации смерти человека на основании диагноза смерти мозга»). За электрическое молчание мозга принимают запись ЭЭГ, в которой амплитуда активности от пика до пика не превышает 2 мкВ, при записи от скальповых электродов с расстоянием между ними не меньше 10 см и при сопротивлении до 10 кОм, но не меньше 100 Ом. Электрическое молчание коры мозга в этих условиях должно сохраняться не менее 30 минут непрерывной регистрации. При наличии сомнений в электрическом молчании мозга необходима повторная регистрация ЭЭГ. Оценка реактивности ЭЭГ на свет, громкий звук и боль: общее время стимуляции световыми вспышками, звуковыми стимулами и болевыми раздражениями не менее 10 минут.

Недостатки способа:

- трудоемкость и инвазивность;

- длительность регистрации.

Наиболее близким к заявляемому является способ диагностики смерти мозга (патент РФ № 2307582 от 10.10.2007), принятый за прототип. Пациенту проводят 20-минутную и более длинной записи компьютерную кардиоинтервалографию. В последующем обрабатывают данные и анализируют показатели стресс-индекса, долевого вклада в регуляцию активности собственного водителя сердечного ритма, спектральной мощности волн II порядка, долевого вклада в регуляцию сердечного ритма сосудодвигательного центра ствола головного мозга, спектральной мощности волн III порядка, долевого вклада в регуляцию сердечного ритма гипоталамического уровня и спектральной мощности волн IV порядка, долевого вклада в регуляцию сердечного ритма волн диапазона. При смерти головного мозга данные показатели составляют: стресс-индекс - 3700±100 условных единиц; долевой вклад в регуляцию активности собственного водителя сердечного ритма - 76±20% HF; спектральная мощность волн II порядка - 0,09±0,01 мс^2; долевой вклад в регуляцию сердечного ритма сосудодвигательного центра ствола головного мозга - 0,4±0,1% LF; спектральная мощность волн III порядка - 0,05±0,01 мс^2; долевой вклад в регуляцию сердечного ритма гипоталамического уровня - 0,23±0,01% VLF; спектральная мощность волн IV порядка - 5,1±1,0 мс^2; долевой вклад в регуляцию сердечного ритма волн диапазона ULF - 22±1,0%.

Недостатки прототипа:

- недостаточная точность способа, так как для анализа ВСР используют только оценку показателей спектрального анализа и стресс-индекс;

- недостаточно объективен, так как проводят анализ 20-минутных и более длинных записей кардиоинтервалограмм с оценкой вклада ультранизкочастотных волн (ULF), период которых составляет более 303 с, то есть больше 5 минут, а стандарты для анализа ВСР разработаны в 1996 году только для 5-минутных и 24-часовых записей, чтобы не было неоднозначности и разноречивости в интерпретации результатов;

- сравнивать разные по продолжительности записи кардиоинтервалограмм (20 минут и более) некорректно;

- длительность способа.

Изобретение направлено на создание способа диагностики смерти мозга путем оценки функционального состояния ВНС, обеспечивающего повышение точности и объективности способа за счет комплексного анализа показателей ВСР (статистический и временной анализ, геометрические методы, анализ волновой структуры ритма с учетом оценки вагосимпатического взаимодействия), позволяющего более полно понять процесс танатогенеза.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе диагностики смерти мозга, включающем проведение записи компьютерной кардиоинтервалографии с последующей оценкой показателей вклада очень медленных волн VLF, медленных волн LF, быстрых волн HF, индекса напряжения регуляторных систем ИН, особенность заключается в том, что оценивают состояние ВНС в танатогенезе на основании комплексного анализа 5-минутных фрагментов записи ВСР, используя временной анализ кардиоинтервалов, вариационную пульсометрию, анализ волновой структуры ритма и при среднем квадратичном отклонении величин нормальных RR интервалов SDNN меньше или равно 6,8 мс; разнице значений максимального и минимального RR интервала Х меньше или равно 0,04 с; общей мощности спектра ТР меньше или равно 7 мс^2; VLF меньше или равно 6 мс^2; LF меньше или равно 1 мс^2; HF меньше или равно 1,23 мс^2;

коэффициенте вагосимпатического взаимодействия LF/HF меньше или равно 1,39 и резком нарастании ИН больше или равно 2687,7 у.е. диагностируют смерть мозга.

Способ осуществляют следующим образом. Регистрируют ЭКГ-сигнал в одном из стандартных (I, II, III) или грудных отведениях. Производят фоновую запись в течение 5-10 минут. Анализ нескольких последовательных записей по 5 минут подтверждает условия стабильности физиологического статуса. При наличии сомнений в отсутствии волновой структуры ритма необходима повторная регистрация ВСР.

Оценивают ВСР, для чего используют методы временного анализа кардиоинтервалов (статистические и геометрические), вариационную пульсометрию по Баевскому P.M., анализ волновой структуры ритма.

Анализируют:

1. Статистические показатели: SDNN (среднее квадратичное отклонение величин нормальных RR интервалов).

2. Геометрические показатели: Х - разница значений максимального и минимального RR интервала (указывает на максимальную амплитуду колебаний RR интервалов).

3. Вариационную пульсометрию по P.M.Баевскому: ИН (индекс напряжения регуляторных систем, стресс-индекс).

Оценивают общую мощность спектра (ТР), абсолютные значения (VLF, LF, HF от ТР) в мс^2 значения каждого частотного диапазона. Рассчитывают LF/HF (коэффициент вагосимпатического взаимодействия).

В качестве нормативных данных используют стандарты для ручного и автоматизированного анализа ВСР, принятые рабочей группой Европейского кардиологического общества и североамериканского общества стимуляции и электрофизиологии на совместном заседании в 1996 году, а также методические рекомендации Комиссии по клинико-диагностическим приборам и аппаратам Комитета по новой медицинской технике Минздрава России (протокол № 4 от 11 апреля 2000 г.).

Определяют изменение состояния ВНС в процессе танатогенеза.

Смерть мозга констатируют по следующим показателям ВСР: резком снижении SDNN меньше или равно 6,8 мс; Х меньше или равно 0,04 с; ТР меньше или равно 7 мс^2, VLF меньше или равно 6 мс^2, LF меньше или равно 1 мс^2, HF меньше или равно 1,23 мс^2, LF/HF меньше или равно 1,39 и нарастании ИН больше или равно 2687,7 у.е. Последней угасает функция вагуса.

Заявленный способ разработан в РНХИ им. проф. А.Л.Поленова и прошел клинические испытания при обследовании 7 пациентов в остром периоде НВЧК с летальным исходом.

Все данные обрабатывались статистически с использованием системы анализа данных «Statistica». Достоверность разницы между вышеперечисленными показателями ВСР при смерти мозга, показателями ВСР этих же больных при первичной записи и показателями пациентов с благоприятным прогнозом оценивали по критерию Mann-Whitney и по Т-тесту. Достоверной считалась разница при значении p<0,05.

Приводим примеры - выписки из истории болезни.

Пример 1. Пациент А., 24 лет, история болезни № 2184, поступил в РНХИ на 1-е сутки после кровоизлияния, развившегося внезапно на фоне полного здоровья, когда появилась резкая головная боль, психомоторное возбуждение, затем правосторонний гемипарез, нарушение речи, после чего наблюдалось угнетение сознания, госпитализирован в ЦРБ г. Кировска, затем переведен в РНХИ. Состояние при поступлении крайне тяжелое, сознание на уровне комы II, по Hant-Hess-Y. На КТ АГ головного мозга - субарахноидально-паренхиматозно-вентрикулярное кровоизлияние с формированием в/мозговой гематомы слева объемом 70 см³, прорывом крови в левый боковой желедочек, III и IV, латеральная дислокация слева направо 10-12 мм; фузиформная аневризма М3 сегмента ЛСМА 9,8*6 мм, признаки вазоспазма. В экстренном порядке пациенту проведена ДТЧ в левой лобно-теменно-височной области, удаление в/мозговой гематомы, клипирование аневризмы ЛСМА. Несмотря на проводимую терапию, состояние пациента прогрессивно ухудшалось и на 5 сутки от кровоизлияния констатирована смерть больного. Показатели кардиоритмограммы на 1, 3 и 5 сутки от кровоизлияния приведены в табл.1.

Таблица 1
Показатели	1 сутки	3 сутки	5 сутки - смерть мозга
SDNN (мс)	13.8	9.5	3.2
Х (с)	0.08	0.06	0.02
ИН (%/с^2)	517.8	1196.6	3693.8
Total (мс^2)	98	30	4
VLF (мс^2)	38	15	2
LF (мс^2)	38	11	1
HF (мс^2)	22	4	1
LF/HF	1.70	2.60	0.55

На фиг.1 представлены ритмограммы, гистограммы, скатерграммы и спектры мощности на 1, 3 и 5 сутки от кровоизлияния.

Заключение:

1 сутки - напряженный баланс на фоне ригидного ритма с незначительным напряжением высших вегетативных центров (НВВЦ) (30%<VLF<40%, 0,5<LF/HF<2,5; x<10).

3 сутки - напряженная симпатикотония (относительная симпатикотония) на фоне ригидного ритма с умеренным - выраженным НВВЦ (VLF=50%, LF/HF>2,5; x<0,10). В сравнении с данными на 1-е сутки отмечается отрицательная динамика в виде нарастания стабилизации ритма, усиление НВВЦ.

На 5 сутки от кровоизлияния при констатации смерти мозга наблюдался авариабельный ритм с отсутствием волновой структуры. Данные показатели при смерти мозга регистрировались наряду с отсутствием электрической активности мозга по данным ЭЭГ, наличием паттерна реверберирующего кровотока по данным УЗИ МАГ.

Пример 2. Пациент О., 44 лет, история болезни № 1079, находился на обследовании и лечении в РНХИ с 14.04.08 по 16.05.08 с диагнозом: множественные аневризмы сосудов головного мозга. Гигантская мешотчатая аневризма левой СМА. Мешотчатая аневризма угла ПМА-ПСА слева. Повторные САК от 1986 и 2005 г. Состояние после попытки внутрисосудистой окклюзии аневризмы отделяемым баллоном от 1986 г. Состояние после лигирования аневризмы ЛСМА от 1986 года. Состояние после клипирования аневризмы ПСА от 2005 года. 14.05.08 больному выполнена операция - внутрисосудистое ремоделирование левой ПМА с установкой стента на уровне шейки аневризмы левой ПМА. В ближайшем послеоперационном периоде больной вышел из наркоза в сознание, однако около 18 ч произошло ухудшение состояния с угнетением сознания до уровня глубокого оглушения, появления правостороннего гемипареза до 3 баллов. На КТ головного мозга выявлено субарахноидальное кровоизлияние с прорывом крови в желудочковую систему. Несмотря на проводимую терапию, состояние пациента продолжало ухудшаться. 16.05.08, проводя анализ вариабельности сердечного ритма, используя временной анализ кардиоинтервалов, вариационную пульсометрию, анализ волновой структуры ритма наряду с клиническими данными биологической смерти, отсутствием электрической активности мозга по ЭЭГ и кровотока по данным УЗИ МАГ, при анализе ВСР мы наблюдали отсутствие волновой структуры. На основании полученных данных констатировали смерть мозга.

Показатели ВСР при смерти мозга представлены в табл.2.

Таблица 2
Показатели	Покой 1	Покой 2
SDNN (мс)	2.3	3.1
Х (с)	0.01	0.01
ИН (%/с^2)	7561.7	7561.5
Total (мс^2)	1	1
VLF (мс^2)	0	0
LF (мс^2)	0	0
HF (мс^2)	0	0
LF/HF	0.08	0.03

На фиг.2 представлены ритмограммы, гистограммы, скатерграммы и спектры мощности при смерти мозга.

Изобретение обеспечивает экономичное, доступное и быстрое определение необратимых, несовместимых с жизнью изменений. Определение патогенетических механизмов угнетения функций ВНС при смерти мозга позволяет более точно понять процесс танатогенеза с помощью анализа ВСР, определить состояние высших вегетативных центров, симпатических и парасимпатических уровней регуляции, а следовательно, этапность угасания функций ВНС, и позволяет диагностировать то, что последней угасает функция вагуса.