АВ разница по лактату в ходе выполнения каротидной эндартерэктомии в условиях общей анестезии: корреляция с различными мониторами

Получено: 26 октября 2009 года / Принято: 1 июля 2010 года©
Канадское общество анестезиологов 2010

Абстракт
Цель
Важной клинической проблемой остаётся возможность оценки риска поражения головного мозга во время каротидной эндартерэктомии (КЭАЭ). При этом мониторинг может диктовать изменения в интраоперационном ведении пациентов. В рамках данного обсервационного исследования мы исследовали корреляцию между рядом мониторов и АВ разницей по лактату во время КЭАЭ.

Методы
В исследовании участвовали нейрохирурги и сосудистые хирурги. Пациентам был выполнен анализ венозной крови из яремной вены для оценки содержания кислорода, углекислого газа, глюкозы и лактата, n = 26; выполнялся мониторинг биспектрального индекса (БИС) на стороне операции, n = 26; была полученная сырая и обработанная электроэнцефалограмма (ЭЭГ), n = 22; а также выполнялась бифронтальная оксиметрия головного мозга с помощью монитора Fore-Sight, n = 20.

Результаты
У одного из пациентов в ходе оценки через 24 часа после операции был отмечен новый неврологический дефект. Приток лактата в головной мозг был связан с самым большим снижением показателей оксиметрии головного мозга при пережатии сонной артерии; с этим был связан и отток лактата. Самые значимые изменения в обработанной ЭЭГ (спектральный анализ плотности) также наступали с притоком лактата, но эти изменения на ЭЭГ отражались медленнее, чем на результатах оксиметрии головного мозга. При притоке лактата была отмечена потеря ауторегулирующего поведения; при этом не было отмечено никакой связи между АВ разницей лактата и БИС-мониторингом.

Заключение
Была обнаружена взаимосвязь между оксиметрией головного мозга и АВ разницей по лактату во время пережатия сонной артерии. Монитор Fore-Sight может быть важным средством контроля во время КЭАЭ в условиях общей анестезии. Новый результат этого исследования - АВ разница по лактата в головной мозг при большой разнице в оксигенации головного мозга во время пережатия сонной артерии.
Зарегистрировано в clinicaltrials.gov.

По-прежнему остаётся сложной задачей оптимальное ведение наркоза, которое позволяет избежать поражения мозга во время каротидной эндартерэктомии (КЭАЭ).1 Решение данной задачи важнее всего для тех пациентов, которые будут подвержены данной процедуре в условиях общей анестезии.2 В этом контексте, монитор, который может предупредить анестезиолога в режиме реального времени о потенциально возможном поражении головного мозга на стороне операции во время периода пережатия сонной артерии, будет иметь большое значение, так как позволит повысить безопасность данной процедуры. У сторонников регионарной анестезии для КЭАЭ уже есть такой монитор – бодрствующий пациент – что позволяет осуществлять оценку уровня сознания, дизартрии или гемипареза в реальном времени.3 Ясно, что такие исследования невозможны в условиях общей анестезии.

Мониторинг является важным элементом каротидной эндартерэктомии в условиях общей анестезии, так как он позволяет своевременно начать рациональное вмешательство. Имеющиеся в нашем распоряжении мониторы включают сырую и обработанную электроэнцефалограммы (ЭЭГ),4 соматосенсорные вызванные потенциалы (SSEPs),5 доплеровскую флоуметрию,6 церебральную оксиметрию,7 мозговой кровоток,4,8 и оценку измеряемой АВ разницы для артерии и яремной вены (например, парциальное давление кислорода, углекислого газа, содержание глюкозы, лактата и полученные индексы, такие как содержание кислорода).9 Забор крови из ярёмной вены представляет собой простое вмешательство, которое проводится во время каротидной эндартерэктомии, поскольку яремная вена находится в зоне операции, что позволяет с лёгкостью выполнить прямую ретроградную катетеризацию. В ходе одной из последних работ, направленных на оценку образцов, полученных из артерии и ярёмной вены, у пациентов, которым выполнялась КЭАЭ в состоянии бодрствования, был получен следующий результат: артериовенозная разница по лактату является самым чувствительным индексом ишемии головного мозга.10 Она коррелирует с новой ишемией (путаное мышление, гемипарез или дизартрия) при пережатии у пациентов в условиях регионарной анестезии. Если это возможно в условиях общей анестезии, АВ разница по лактату может указывать на рост риска поражения головного мозга и стать фактором, определяющим терапевтическое вмешательство, в тот момент, когда пациенты неспособны играть роль мониторов состояния собственного головного мозга. Надёжной заменой для оценки АВ разницы по лактату могут стать другие неивазивные мониторы, которые располагается в непосредственной близости от пациента, во время общей анестезии, что позволит избежать катетеризации ярёмной вены. Однако, отмечается низкий риск при катетеризации ярёмной вены под визуальным контролем. Измерение АВ разницы по лактату может проводиться с помощью должным образом настроенных газоанализаторов крови, которые есть во многих операционных.

При этом было показано, что АВ разница для других веществ являются более чувствительными, чем разница по лактату (аденозин и гипоксантин), однако, оценить их невозможно.11

Изменения в показателях оксиметрии головного мозга при пережатии сонной артерии, по-видимому, являются многообещающим подходом к мониторингу. Однако результаты исследований значимости оксиметрии головного мозга в качестве вспомогательного инструмента во время КЭАЭ могут быть как положительными, так и отрицательными (см. обзоры).12,13 В настоящее время в продаже появился новый оксигемометр для головного мозга - монитор Fore-Sight. Этот монитор, как считают, превосходит все имеющиеся устройства, при этом, как утверждается, он является абсолютным средством оценки оксигенации головного мозга.14 Используя четыре настроенных лазера (в близком инфракрасном диапазоне), он обследует лобную кору, чтобы определить насыщенность ткани коры(SctO2).

В рамках данного исследования мы обследовали пациентов, перенёсших КЭАЭ в условиях общей анестезии, у которых осуществлялся забор артериальной крови и крови из ярёмной вены, помимо этого у данных пациентов также проводилась обработанная ЭЭГ, включая биспектральный индекс (БИС), ЭЭГo,15 спектральный анализ плотности (DSA) и церебральную оксиметрию с использованием оксигемометра Fore-Sight (CASMed Medical Systems, Branford, Коннектикут, США). Наша цель заключалась в том, чтобы определить, какой из методов оценки лучше других коррелирует с АВ разницей по лактату по данным анализа крови, и можно ли использовать его в качестве замены во время КЭАЭ в условиях общей анестезии.

Методы
Совет по этике медико-биологических исследований университета Манитобы одобрил данное исследование. Все пациенты, записанные на селективную КЭАЭ, были опрошены в Клинике перед анестезией или Центре здравоохранения в Виннипеге, Манитоба. Критерии исключения - непонимание представленного протокола, наличие в анамнезе астмы, требующей приёма бронхолитических препаратов (так как в протоколе исследования в качестве летучего вещества использовался десфлюран), беременность, неселективная каротидная эндартерэктомия и отказ пациента. В общей сложности в клинике перед анестезией было опрошено 38 пациентов. Три пациента отказались от участия, оставшиеся 35 пациентов подписали информированное согласие.

При этом было показано, что АВ разница для других веществ являются более чувствительными, чем разница по лактату (аденозин и гипоксантин), однако, оценить их невозможно.11
Изменения в показателях оксиметрии головного мозга при пережатии сонной артерии, по-видимому, являются многообещающим подходом к мониторингу. Однако результаты исследований значимости оксиметрии головного мозга в качестве вспомогательного инструмента во время КЭАЭ могут быть как положительными, так и отрицательными (см. обзоры).12,13 В настоящее время в продаже появился новый оксигемометр для головного мозга - монитор Fore-Sight. Этот монитор, как считают, превосходит все имеющиеся устройства, при этом, как утверждается, он является абсолютным средством оценки оксигенации головного мозга.14 Используя четыре настроенных лазера (в близком инфракрасном диапазоне), он обследует лобную кору, чтобы определить насыщенность ткани коры(SctO2).
В рамках данного исследования мы обследовали пациентов, перенёсших КЭАЭ в условиях общей анестезии, у которых осуществлялся забор артериальной крови и крови из ярёмной вены, помимо этого у данных пациентов также проводилась обработанная ЭЭГ, включая биспектральный индекс (БИС), ЭЭГo,15 спектральный анализ плотности (DSA) и церебральную оксиметрию с использованием оксигемометра Fore-Sight (CASMed Medical Systems, Branford, Коннектикут, США). Наша цель заключалась в том, чтобы определить, какой из методов оценки лучше других коррелирует с АВ разницей по лактату по данным анализа крови, и можно ли использовать его в качестве замены во время КЭАЭ в условиях общей анестезии.

Подготовка операционной
В исследование вошли те пациенты, которые на момент появления в операционной в день операции были по-прежнему согласны на участие. Был организован традиционный мониторинг, включая электрокардиограмму с пятью отведениями, неинвазивную сфигмоманометрию для оценки кровяного давления, а также пульсоксиметрию. Перед установкой 20-го катетера в лучевую артерию на противоположной операции стороне внутривенно вводили Мидазолам в количестве 1 мг. Полосу монитора БИС (Aspect Medical Systems, Ньютон, Массачусетс, США) накладывали на лоб пациента на стороне проводимой операции в соответствии с инструкциями изготовителя. У тех пациентов, у которых использовался мозговой оксигемометр Fore-Sight, лобные датчики устанавливали с двух сторон, эти датчики впоследствии накрывали специальной черной пластиковой плёнкой, что позволяло заблокировать рассеянный свет. Анестезиологу сообщили о нормальных значениях, которые должны были быть получены с помощью монитора Fore-Sight, а именно - SctO2 60-80%. После предварительной оксигенации пациент получал индукцию анестезии в виде болюса 1 мкг*кг-1 ремифентанила, пропофола 1.0-2.0 мг*кг-1, и рокурония 0.6-1 мг*кг-1 для мышечной релаксации, чтобы облегчить интубацию трахеи. После интубации пациенты получали концентрацию кислорода во вдыхаемом воздухе 50%, при этом вводился десфлюран, его концентрация в конце спокойного выдоха давала значение БИС на уровне 40-60 произвольных БИС единиц. В ходе данной процедуры вводили Ремифентанил в дозе 0.03-0.1 мг*кг-1*мин-1. Среднее артериальное давление (САД) увеличивали, если это было необходимо, назначением болюса фенилэфрина 100 мкг или, если необходимо, в виде инфузии в дозе 0.1-0.5 1 мг*кг-1*мин-1. Игольчатые электроды были установлены с помощью международной системы 10:20 в лобной зоне с обеих сторон, что позволило обеспечить биполярную регистрацию ЭЭГ обеих частей лобной коры.15 Эти сигналы подвергались обработке, чтобы позволило обеспечить описанный выше результат ЭЭГo. Если пациенты проходили лечение у нейрохирурга, у них осуществлялся следующий мониторинг: сырая ЭЭГ, DSA (спектральный анализ плотности) и SSEP (соматосенсорные вызванные потенциалы) в соответствии со стандартной процедурой, рекомендованной нейрофизиологом.

Эти данные в конце эксперимента загрузили на IntellistickTМ. Все потоки данных от различных устройств мониторинга классифицировали по дате и времени на момент начала эксперимента, при этом было обеспечено соответствие часов интраоперационных мониторов и ноутбуков с точностью до одной секунды.

Хирургическая процедура и измерение газов крови
В исследовании участвовали нейрохирурги и сосудистые хирурги. Ни один из хирургов не использовал шунтирование в ходе операции. После выделения оболочки сонной артерии, производилось выделение ярёмной вены и её канюлирование с использованием 16-го внутривенного катетера в ретроградном направлении. Многоканальный эпидуральный катетер Portex вводили в ярёмную вену под контролем зрения, его продвигали в краниальном направлении до возникновения сопротивления, затем немного отводили назад и фиксировали на месте кисетным швом. Эпидуральный катетер подключали к стерильной артериальной трубке, дистальный конец которой предавали анестезиологу, который следил за свободным потоком крови. После установки катетера брали начальный образец крови из ярёмной вены. Когда мёртвое пространство трубки было заполнено, перед отбором образца из ярёмной вены брали ещё 5 мл крови. Отбор крови осуществлялся в течение одной минуты. Одновременно получали образец артериальной крови из катетера в лучевой артерии. Чтобы гарантировать соответствие образцы в каждом периоде отбора, полученный из каждого образца гемоглобин должен соответствовать другому образцу в пределах 4 г*л-1. Все пробы крови помещали в предварительно промаркированные шприцы для оценки газов крови, которые содержали лиофилизированный литий-гепарин. После отбора образцы немедленно помещали на лёд до измерения в газоанализаторе Radiometer ABL 800, который калибровали в начале каждого дня. За три минуты до пережатия сонной артерии пациенту вводили 5000 международных единиц гепарина. Регистрировали время накладывания поперечного зажима. Одновременный отбор артериальной крови и крови из ярёмной вены проводился через две минуты и через десять минут после пережатия сонной артерии, за две минуты до высвобождения поперечного зажима, а затем спустя две и пять минут после снятия поперечного зажима. Время снятия поперечного зажима регистрировали. После этого удаляли катетер из ярёмной вены, кисетный шов затягивали и завязывали. Во время проведения процедуры газы крови анализировали одновременно сразу после отбора, а результаты передавали анестезиологу. Изменения в ведении пациента вносились на усмотрение анестезиолога, при этом общепринятым вариантом было увеличение САД параллельно с наложением поперечного зажима, увеличение FIO2 в некоторых случаях, и в более редких случаях небольшие изменения в градиенте парциального давления углекислоты в конце спокойного выдоха.

Показатели гемодинамики, анестезирующие вещества, результат БИС и переменные параметры устройства искусственной вентиляции сохраняли на ноутбуке в выбранные периоды времени: перед индукцией, стабильное состояние после индукции, перед наложением зажима, спустя две и десять минут после наложения зажима, перед реперфузией, после снятия зажима – через две и пять минут, отключение подачи паров анестезирующего вещества, выход из наркоза (отключение подачи ремифентанила), и экстубация.

Впоследствии различия в газовом составе артериальной крови и крови из ярёмной вены оценивали с учётом насыщения кислородом, концентрации глюкозы и лактата. Разница в содержании лактата была нормализована на основе концентрации в артериальной крови, таким образом, информацию об индексе получали на основе концентрации в артериальной крови/в крови ярёмной вены. Гипергликолитический индекс17 определяли путём вычисления разницы в содержании O2 в артериальной крови и в крови ярёмной вены (ммоль*Л-1)/разницы в содержании O2 в артериальной крови/в крови ярёмной вены (ммоль*Л-1).

Статистический анализ

Тесты для сравнения различных параметров, меняющихся со временем, включают повторный дисперсионный анализ непрерывных данных. Для многократных сравнений в пределах групп после оценки средних значений проверочных матриц наименьших квадратов использовалась поправка Бонферрони. Корреляции регресса были исследованы между нормализованным АВ разницей лактата и изменениями в результатах оксиметрии при наложении и снятии зажима, а также изменениями в обработанных ЭЭГ с БИС, ЭЭГo и DSA. Первичные результаты считали статистически значимыми, если значение P было <0.05. Вторичные результаты считали значимыми при P <0.025.

Сравнение частоты гипергликолиза между состояниями АВ разницы лактата было предпринято с помощью анализа критерия хи-квадрат и таблицы сопряжённости признаков 2 x 3, при этом P <0.025 считали значительным.

Результаты
Тридцать пять пациентов вошли в исследование за период с 17 сентября 2008 года по 21 апреля 2010 года. Мы сообщаем о наших результатах для 26 пациентов. У семи пациентов были отмечены трудности с последовательным отбором крови из ярёмной вены (такого рода трудности были отмечены у первых пяти пациентов и впоследствии время от времени). У одного пациента в ходе исследования была обнаружено окклюзия сонной артерии, сосуд был перевязан. В одном случае исследование было закончено из-за того, что мы не могли поместить датчики оксигемометра на зоны лобной коры из-за маленькой площади поверхности лба у данного пациента. Мы не сообщаем о результатах для этих девяти пациентов.

Таблица

Демографические показатели n = 26
Возраст (лет) 69.2±9.9
Соотношение полов M:Ж 18:8
ИМТ 29.9±4.7
ASA III 25 (96)
Артериальная гипертензия 20 (77)
Диабет 11 (42)
Гиперлипидемия 8 (31)
Контралатеральная окклюзия 6 (23)
Стеноз на одной стороне тела (%) 76±19
Инсульт в анамнезе 9 (35)
TIA 12 (46)
ОИМ 2 (8)
Сосудистая хирургия: Нейрохирургия 14:12
Продолжительность наложения поперечного зажима (мин) 29.5±8.1
Послеоперационный дефект 1

Данные, показанные как Средние значения ± среднеквадратическое отклонение (SD) или n (% общего количества). ИМТ = индекс массы тела; ASA = Американское общество анестезиологов; TIA = Преходящее ишемическое нарушение мозгового кровообращения; ОИМ = острый инфаркт миокарда

Мы получили результаты БИС для всех 26 пациентов; результаты ЭЭГo для 22 пациентов; результаты интраоперационного мониторинга с участием нейрофизиолога – для 16 пациентов; и результаты оксиметрии головного мозга для 20 пациентов.

Общая демографическая ситуация
В таблице 1 показаны демографические показатели для этих 26 пациентов. У одного пациента имел место неврологический дефицит (парез левой верхней конечности), проявления которого отмечались в течение более чем 24 часов. В конечном счете, состояние пациента стабилизировалось без каких-либо дефектов. У этого пациента был отечен приток лактата в четырех случаях в ходе операции. После операции было получено доказательство того, что пациент перенес инфаркт миокарда без подъёма сегмента ST.

Гемодинамические показатели, разница в показателях артериальной крови и крови ярёмной вены, а также показатели дыхания.
В Таблице 2 показан ряд интраоперационных параметров, которые были зарегистрированы во время поведения эксперимента. Среднее артериальное кровяное давление выросло приблизительно на 10-15 мм рт.ст. со времени наложения зажима до момента снятия зажима. Концентрация десфлурана в конце спокойного выдоха оставалась стабильной в течение периода пережатия и заметно снизилась в конце эксперимента, как и планировалось перед экстубацией. Артериальное PCO2 оставалось постоянным в течение всего периода пережатия. АВ разница по глюкозе увеличилась при пережатии, при этом она выросла более чем в два раза через десять минут после наложения зажима от базового уровня, и постоянно увеличивалась до периода снятия зажима через две минуты.

Рис. 1 Процент от общего содержания для трёх различных состояний АВ разницы по лактату для различных периодов оценки в рамках данного эксперимента (n = 26). Незакрашенный ромб обозначение отсутствие АВ разницы по лактату; закрашенный треугольник указывает на положительную АВ разницу по лактату (приток в мозг), а закрашенный квадрат указывает на отрицательную АВ разницу по лактату (отток из мозга). Периоды времени следующие: T2 – непосредственно перед пережатием сонной артерии; T3 - спустя две минуты после наложения зажима; T4 - спустя десять минут после наложения зажима; T5 – непосредственно перед удалением зажима; T6 - спустя две минуты после снятия поперечного зажима; T7 - спустя пять минут после снятия поперечного зажима.

Изменения в PCO2 артериальной крови и крови из ярёмной вены были стабильными в течение периода пережатия. Фракция вдыхаемого O2 не отличалась ни в один из временных периодов.

АВ разница по лактату во время хирургической процедуры
Структура АВ разницы по лактату в ходе хирургической процедуры показана на Рис. 1. Некоторые пациенты продемонстрировали все три варианта в течение некоторых периодов времени во время процедуры – отсутствие АВ разницы, приток лактата в головной мозг и чистый отток из головного мозга.

Корреляции других мониторов с АВ разницей по лактату во время хирургической процедуры
В таблице 3 приведён краткий обзор поведения каждого из мониторов, в зависимости от изменений в АВ разнице по лактату. Более подробное описание поведения каждого монитора в отношении АВ разницы по лактату приводится ниже.

Оксиметрия головного мозга во время КЭАЭ и АВ разница по лактату
Была отмечена корреляция между пережатием, величиной изменения SctO2 на этой же стороне тела с АВ разницей по лактату (Рис. 2). Пациенты, у которых был отмечен чистый приток лактата, особенно во время периода пережатия (периоды времени 3-5, показанные на Рисунке), имели наиболее выраженное чистое снижение SctO2 при пережатии. Пациенты с чистым оттоком лактата продемонстрировали наименьшее снижение уровня SctO2. Обратная линейная взаимосвязь (R2 = 0.423 с P = 0.003) между чистой АВ разницей по лактату (нормализовано по отдельной концентрации лактата в артериальной крови), показана на Рис. 2 по периодам времени непосредственно перед пережатием сонной артерии до двух минут после наложения поперечного зажима.

Таблица 3 Мониторинг при пережатии и АВ разница по лактату

Монитор
Время реакции
Установлен поперечный зажим

Время реакции
Снят поперечный зажим

АВ разница по лактату

Fore-Sight

В течение нескольких секунд

В течение нескольких секунд

Корреляция с АВ разницей Наибольшая D при притоке лактата

См. рис. 3А

DSA

В течение нескольких минут

В течение нескольких минут

Наибольшая D при притоке лактата

См. рис. 3В

БИС

Неразличимо

Неразличимо

Корреляции нет

См. рис. 3С

ЭЭГо

Трудно оценить

Трудно оценить

Корреляция ??

См. рис. 3D

DSA = спектральный анализ плотности; БИС = биспектральный индекс; ЭЭГо = электроэнцефалограмма

Изменения в АВ разнице по лактату

Рис. 2 Взаимосвязь между процентным изменением в насыщении кислорода головного мозга с той же стороны по T2 - T3 (непосредственно перед пережатием и спустя две минуты после наложения поперечного зажима) по сравнению с изменением в нормализованной АВ разнице по лактату ([артериальный лактат – лактат ярёмной вены] / [артериальный лактат]; для T2-T3). Таким образом, рост притока лактата в течение данного периода времени в этом контексте был отрицательным. Была отмечена выраженная обратная корреляция для роста разницы в насыщении корковой ткани между полушариями, что проявлялось в большой отрицательной АВ разницы по лактату

Почти во всех случаях после пережатия было отмечено очень быстрое изменение SctO2 в полушарии на той же стороне, что обычно проявлялось в течение нескольких секунд. Быстрые изменения были также отмечены при снятии поперечного зажима (см. Рис. 3A, на котором приведена реконструкция цикла анестезии во время одного исследования, в течение которого в ходе пережатия имел место приток лактата). На Рис. 4A-D показана динамика изменений в содержании SctO2 между полушариями в первом исследовании с притоком лактата. До пережатия не было отмечено никакой корреляции между SctO2 и САД. При пережатии ауторегуляция была утрачена и была отмечена отрицательная корреляция между SctO2 и САД. Восстановление ауторегуляции происходило при удалении поперечного зажима и устранении притока лактата. Корреляция между SctO2 и насыщением крови из ярёмной вены кислородом (SjvO2) показана на Рис. 5. Особый интерес представляла очень тесная корреляция с SctO2, меньше чем с SjvO2 в этой клинической ситуации. На Рис. 6 показано сниженное соотношение утилизации О2 в артериальной крови и крови из ярёмной вены по сравнению с утилизацией глюкозы в артериальной крови и крови из ярёмной вены (гипергликолитический индекс, если отношение составляло < 3.44).17

Спектральный анализ плотности во время КЭАЭ и АВ разница по лактату
В том случае, когда пережатие сонной артерии было связано с несколькими признаками притока лактата при пережатии сонной артерии, можно было продемонстрировать снижение интенсивности высокочастотных сигналов ЭЭГ (см. Рис. 3B, на котором показаны данные такого пациента). Было отмечено лишь небольшое количество признаков сниженной высокочастотной мощности ЭЭГ без чистой АВ разницы или оттока лактата. Изменения в результатах спектрального анализа плотности были отмечены в течение более длительного периода времени для начала, чем для оксиметрии (минуты, а не секунды).

Результаты БИС во время КЭАЭ и АВ разница по лактату
Не было обнаружено никакой ярко выраженной взаимосвязи между результатами БИС и изменениями в АВ разнице по лактату во время процедуры. Не было обнаружено никаких существенных изменений в результатах БИС в ходе выполнения процедуры, описанной на Рис. 3C. Поскольку БИС был разработан специально для того, чтобы продемонстрировать изменения в глубине анестезии, на этом рисунке показаны также параллельные концентрации в конце спокойного выдоха.

ЭЭГo во время КЭАЭ и АВ разница по лактату
ЭЭГo – ещё одна форма обработанной ЭЭГ с трехмерной временной задержкой сигнала ЭЭГ; результаты были опубликованы ранее в Журнале.15 На рисунке показаны результаты для того же самого пациента, которого мы рассматривали в отношении результатов DSA. Была доказана относительная простота трехмерного графика, указывающая на меньшую сложность сигнала ЭЭГ. Достаточно трудно выполнить количественную оценку этих изменений, при этом чтобы получить представление о таких изменениях необходимо выделить отдельного наблюдателя.

Обсуждение
Данное исследование представляет собой несравнительное проспективное групповое исследование, в ходе которого выполнялось сравнение нескольких локальных интраоперационных мониторов с наблюдаемой АВ разницей по лактату, при оценке разницы концентрации в артериальной крови и крови из ярёмной вены периоперационно во время каротидной эндартерэктомии в условиях общей анестезии.

Рис. 3 A - D

В ходе анализа методик мониторинга у одного из пациентов было продемонстрировано несколько эпизодов притока лактата в течение исследования. А – показана средняя разница в насыщении кислородом корковой ткани (SctO2) для разных полушарий за период пережатия. Было отмечено очень быстрое снижение уровня SctO2 при наложении зажима в полушарии на той же стороне тела, а также обратный эффект при снятии зажима. АВ разница по лактату (в молях*Л-1) указана в нижней части для каждого из периодов времени - положительное число представляет собой приток лактата, а отрицательное число указывает на отток лактата. На рисунке B показана электроэнцефалограмма (ЭЭГ), обработанная с использованием спектрального анализа плотности и быстрого преобразования Фурье. Отмечается выраженное ослабление активности a-волны (результат в зоне 8 - 12 циклов*сек-1) в височной и лобной областях. Если цвет фиолетовый, то мощность составляла 0 пиковатт. Сниженная активность ?-волны коррелировала со временем наложения поперечного зажима на сонную артерию, что располагается между красными метками на левой оси. Эти обработанные результаты ЭЭГ соответствуют различиям в SctO2 > 18% между полушариями. На рисунке C показаны значения биспектрального индекса (БИС) в произвольных единицах. За период наложения поперечного зажима произошли небольшие значимые изменение в результатах БИС. Выше приведена концентрация десфлурана в конце спокойного выдоха, указывающая на стабильность в течение этого периода времени. На рисунке D показано изменение в результатах ЭЭГo (ещё один обработанный сигнал ЭЭГ с использованием трёхмерных графиков временной задержки для графического отображения изменений в мощности ЭЭГ), указывающее на ослабление сигнала с мгновенным подавлением вспышки при T5. Количественная оценка этого сигнала с помощью данного устройства невозможна.

Приток лактата в головной мозг в условиях общей анестезии представляет собой новое наблюдение для нашего исследования. В обзоре имеющейся литературы описывается отток лактата при КЭАЭ или при травме головного мозга, при этом этот показатель является потенциально важным, так как может указать на риск для головного мозга - но не наоборот.9,17-19 Наши результаты противоречивы, но новая работа указывает на то, что лактат может стать предпочтительным субстратом для анаэробного и аэробного метаболизма в головном мозге.20-23 Таким образом, перед лицом снижения поступления кислорода, который имеет место при пережатии сонной артерии у пациентов из группы риска, приток лактата может быть очень важным, так как является топливом для метаболизма в головном мозге. Наше исследование указывает на то, что дело может обстоять именно так. Приток лактата в мозг был показан во многих ситуациях. Всё больше работ указывает на то, что во время физической нагрузки (выраженная физическая нагрузка), в головном мозге отмечается приток лактата.24

Другие выраженные эпизоды имеют место при тяжелом травматическом повреждении головного мозга,25 спазме сосудов головного мозга,19 а также во время реанимационных мероприятий после остановки сердца.26 Таким образом, по-видимому, мозг будет использовать лактат в качестве топлива в условиях стресса. В нашем исследовании у одного пациента с новым послеоперационным дефектом имели место эпизоды притока лактата (0.2 ммоль*Л-1) во время операции.

пациентов после субарахноидального кровоизлияния было отмечено снижение отношения утилизации кислорода к утилизации глюкозы с плохим результатом. Oertel с соавторами17 показали, что смертность достигала 50%, если это отношение составляло < 3.44 (для этого используется термин гипергликолиз). На Рис. 6 показан частота гипергликолиза в трех различных состояниях АВ разницы лактата во время пережатия и через две минуты после снятия зажима. Гипергликолитическое состояние наблюдалось при выделении лактата в течение более чем 60% времени, а это указывает на то, что мозг находится в состоянии метаболического стресса.

Рис. 4 A-D: Рисунок А показана динамика насыщения корковой ткани (SctO2) и среднее артериальное давление (САД) для одного пациента с притоком лактата. Рисунок B – за четыре минуты до наложения зажима со средней разницей в сигнале SctO2 3% между полушариями, не было никакой корреляции между SctO2 и изменениями в САД. Рисунок C – через одну минуту после наложения поперечного зажима, разница в SctO2 между полушариями >12%. В это время отмечается обратная взаимосвязь между САД и SctO2, что указывает на потерю метаболической ауторегуляции. В это время полушарие продемонстрировало приток лактата в головной мозг. Рисунок D – через одну минуту после снятия поперечного зажима, со средним различием в SctO2 - 4.0% между полушариями, и снова никакой связи между САД и SctO2, что указывает на восстановление ауторегуляции.

Рис. 5 (и вставка) Динамика насыщения кислородом корковой ткани (SctO2) и насыщения кислородом крови в ярёмной вене (SjvO2) для описанных ранее моментов времени в исследовании (каждый момент времени включает 18-20 измерений). Тесная связь между этими двумя измерениями очевидна. Линейная корреляция показана на вставке - R2 = 0.870; P = 0.007; с y = 1.07 x - 11.5. Таким образом, было погашено 11.5%, а SjvO2 превышала SctO2. См. текст для дальнейшего обсуждения. Рис. 6 Взаимосвязь между отношением разницы в содержании О2 в артериальной крови и в крови ярёмной вены к разнице в содержании глюкозы в артериальной крови и в крови ярёмной вены, а также нормализованной АВ разницей по лактату. Отрицательная АВ разница по лактату представляет собой выход лактата; на оси Y нет никакого чистого выделения, а положительная АВ разница представляет собой приток лактата в мозг. Над рисунком показана таблица сопряжённости признаков с частотой возникновения каждого из состояний АВ разницы для значений отношения D содержания O2 к D содержания глюкозы < 3.44 (представляет собой гипергликолиз).17

Данное исследование показало, что измерение АВ разницы по лактату - совсем не сложная процедура. Катетер во внутреннюю ярёмную вену устанавливается под визуальным контролем хирурга (без осложнений в нашей группе). Отбор венозной крови с одновременным отбором артериальной крови позволяет получить образцы, которые можно с лёгкостью оценить, если в том газоанализаторе, который стоит в операционной, стоит датчик лактата. Наша работа указывает на то, что приток лактата во время пережатия может быть показателем корковой ишемии в условиях общей анестезии и может указать на необходимость выполнения интраоперационных вмешательств, чтобы снизить приток. Данное исследование указывает на то, что большие изменения в SctO2 после пережатия могут служить заменой притока лактата после пережатия. Наши результаты, Рис. 5, находятся в том же самом диапазоне D - от SctO2 до SjvO2 (от -5 до -10% во время катетеризации сердца или экстрапульмонального кровообращения, когда SjvO2 находится в диапазоне 70-80 %).27 В контексте КЭАЭ может быть очень важно обнаружить отличие от начального значения после пережатия, что позволит отследить риск поражения головного мозга. Помимо этого, влияние изменений в САД можно отслеживать в реальном времени с помощью монитора Fore-Sight, что позволить значительно сократить уровень снижения SctO2, который имеет место при пережатии (см. Рис. 4).

Идеальный локальный монитор, специфичный для анестезии, может точно спрогнозировать, когда орган будет находиться в опасности во время операции, чтобы можно было начать терапевтическое вмешательство и предотвратить дальнейший или непоправимый урон для этого органа. На настоящий момент таких мониторов для оценки состояния головного мозга в контексте КЭАЭ, проводимой в условиях общей анестезии, не существует. Так как мониторов с таким описанием нет, многие практикующие врачи выступают в защиту регионарной анестезии при КЭАЭ, что позволит оценивать бодрствующего пациента в реальном времени на предмет изменения в когнитивной функции или контралатеральном нарушении мозговой функции (парестезии или гемипарезы при наложении поперечного зажима). В ходе исследования, предпринятого для сравнения общей анестезии с местной анестезией в ходе операций на сонной артерии (GALA) были получены данные, указывающие на отсутствие преимуществ регионарной анестезии по сравнению с общей анестезией в случае КЭАЭ.2 Потенциальный результат исследования GALA заключается в том, что можно обеспечить более высокий уровень безопасность общей анестезии с улучшенным контролем. Мориц с соавторами сравнили показатели нейромониторинга у бодрствующего пациента и пациента, находящегося под влиянием анестезии севофлураном/фентанилом, и обнаружили хороший уровень соответствия в отношении давления в культе и подобных относительных изменений при пережатии для таких методов исследования, как транскраниальная допплеровская эхография, оксиметрия головного мозга и соматосенсорные вызванные потенциалы.28

В другом недавно проведённом исследовании Морица с соавторами 10 было сделано предположение о том, что рост концентрации лактата в артериальной крови и крови ярёмной вены является особо чувствительным маркером мозговой дисфункции во время активной КЭАЭ. К сожалению, в данном исследовании не оценивалась возможность оценки лактата в артериальной крови и крови из ярёмной вены в условиях общей анестезии.28 Мы расширили эти наблюдения на КЭАЭ в условиях общей анестезии.

При этом был обнаружен важный момент: оценка изменений в SctO2, по-видимому, может стать заменой оценки АВ разницы по лактату, так как этот локальный монитор может помочь в контроле над ситуацией во время КЭАЭ в условиях общей анестезии.
Обработанные результаты ЭЭГ, ЭЭГo или БИС не показали достаточной количественной точности или достаточной чувствительности, соответственно, чтобы можно было выявлять пациентов, которым угрожает опасность. Результаты БИС не коррелируют с АВ разницей по лактату и не демонстрируют значительных изменений при больших изменениях в SctO2. ЭЭГo, трехмерный отсроченный обработанный сигнал ЭЭГ с быстрым временем реакции (50 мс), по-видимому, в некоторых случаях, указывает на некоторые изменения, такие как изменения в изоэлектрической активности при пережатии сонной артерии, но количественная оценка таких изменений чрезвычайно сложна.15 Последующая оценка сырых данных ЭЭГ с использованием спектрального анализ плотности указала на снижение активности a-волны, которая коррелировала с притоком лактата (Рис. 3B). Такой обработанный сигнал ЭЭГ может стать элементом диагностики над состоянием пациента на консолях мониторов для интраоперационного контроля.

Мы полагаем, что важным наблюдением, сделанным в рамках данного исследования, является регистрация положительной и отрицательной АВ разницы лактата при КЭАЭ. Наши данные указывают на взаимосвязь между притоком лактата и риском для головного мозга в условиях общей анестезии. В рамках более всестороннего исследования можно будет зарегистрировать эти отношения в контексте КЭАЭ, используя для этого многократные анализы крови в течение пережатия и после него. На Рис. 6 уровень гипергликолиза составил 61.5% при притоке лактата, 30 % при выходе лактата, и только 12.5 % без чистого выделения. Переход от одного состояния в другое был продемонстрирован у многих пациентов (см. Рис. 4A, пример), что указывает на динамический метаболический стресс во время процедуры.

Обзор Murkin и Arango12 указывает на то, что > 12% снижение насыщения головного мозга является "надежным, чувствительным и относительно специфичным порогом мозговой ишемии в результате пережатия внутренней сонной артерии". Результаты проведённой нами работы указывают на то, что церебральный оксигемометр Fore-Sight может достаточно рано сообщить об угрозе для ткани головного мозга в ходе операции, что было оценено по большой разнице в SctO2 после пережатия сонной артерии. В качестве локального монитора он хорошо коррелирует с АВ разницей по лактату – указывая на стрессовое состояние головного мозга. Кроме того, у некоторых пациентов снижение ЭЭГ активности a-волны, совпадающая с пережатием сонной артерии, коррелирует с большой разницей в SctO2 (Рис. 3A и B). В нашем исследовании мы также указываем на то, что обычное ведение анестезии во время КЭАЭ (рост САД во время пережатия) коррелирует с ростом насыщения головного мозга кислородом на стороне операции. Результаты монитора Fore-Sight, по-видимому, подтверждает достоинства этого подхода к ведению (Рис. 4).

Фундаментальный вопрос заключается в том, будет ли рентабелен монитор Fore-Sight, если он будет использоваться для оценки оксигенации головного мозга во время КЭАЭ. Необходимо проведение многоцентрового исследования, чтобы определить чёткие показания для экономически эффективного использования такого мониторинга.

Например, для этого потребуется примерно 2500 пациентов, разделённых случайным образом на две группы (половина с мониторингом и половина - без), что позволит оценить, может ли оксиметрия головного мозга снизить частоту острых инсультов до 50% от начального значения, основываясь на одностороннем критерии значимости (значение a 0.05; b 20%; и снижение частоты инсульта с 3 до 1.5%). Еще неизвестно, смогут ли преимущества потенциально более хороших результатов для пациентов перевесить затраты на использование оксигемометров головного мозга, таких как монитор Fore-Sight, в таких хирургических учреждениях.

Наконец, следует помнить о необходимости мониторинга разницы в концентрации лактата в артериальной крови и в крови из ярёмной вены во время КЭАЭ. Установка катетера в ярёмную вену является быстрой и простой процедурой. Если возможен мониторинг концентрации лактата, то приток лактата может указывать на рост риска для головного мозга во время этой процедуры в условиях общей анестезии.

Финансирование
Академический комитет по надзору, Факультет анестезиологии, университет Манитобы.

Конфликт интересов
Доктор Матч предоставил Церебральный Оксигемометр CASMed для использования в этом исследовании. Датчики для монитора были приобретены за 50% от рыночной стоимости. CASMed ни оказывала никакого влияния на структуру, интерпретацию или текст этой статьи. Ни один из авторов не указывает на конфликт интересов.

Библиография
1. Guay J. Клиническое исследование GALA: вопросы, на которые оно отвечает и вопросы, на которые оно не даёт ответа. Ланцет 2008; 372: 2092-3.
2. Рабочая группа - Клиническое исследование GALA, Lewis SC, Warlow CP с соавторами. Общая анестезия против местной анестезии в операциях на сонных артериях (GALA): многоцентровое, рандомизированное контролируемое исследование. Ланцет 2008; 372: 2132-42.
3. Weber CF, Friedl H, Hueppe M с соавторами. Влияние общей и местной анестезии на когнитивную дисфункцию в раннем послеоперационном периода после каротидной эндартерэктомии: Анализ подгрупп в рамках клинического исследования GALA. Международный журнал по хирургии 2009; 33: 1526-32.
4. Messick JM Jr, Casement B, Sharbrough FW, Milde LN, Michenfelder JD, Sundt TM Jr. Корреляция регионарного мозгового кровотока (rCBF) с изменениями на ЭЭГ во время анестезии с использованием изофлюрана в ходе каротидной эндартерэктомии: критический rCBF. Анестезиология 1987; 66: 344-9.
5. Astarci P, Guerit JM, Robert A, с соавторами. Давление в культе и соматосенсорные вызванные потенциалы в качестве прогностических факторов для шунта во время операции на сонной артерии. Анналы сосудистой хирургии 2007; 21: 312-7.
6. Winkler GA, Calligaro KD, Kolakowski S, с соавторами. Сравнение интраоперационного расходомера с методом дуплексной ультраэхографии и контрастной артериографии при каротидной эндартерэктомии. Сосудистая и эндоваскулярная хирургия, 2006; 40: 482-6.
7. Pugliese F, Ruberto F, Tosi A, с соавторами. Сравнение оценки регионарного насыщения ткани головного мозга кислородом и транскраниального допплеровского исследования во время каротидной эндартерэктомии в условиях регионарной анестезии. Европейский журнал анестезиологии 2009; 26: 643-7.
8. Waltz AG, Sundt TM Jr, Michenfelder JD. Мозговой кровоток во время каротидной эндартерэктомии. Кровообращение 1972; 45: 1091-6.

9. Wassman H, Fromm G, Nadstawek J, Bannister C, Hartmann A, Pavlidis C. Влияние барбитуратов на метаболизме в головном мозге у пациентов с пограничным цереброваскулярным резервом во время интраоперационной транзиторной окклюзии сонной артерии. Британский журнал нейрохирургии 1989; 3: 429-34.

10. Moritz S, Kasprzak P, Woertgen C, Taeger K, Metz C. Точность мониторинга в ярёмной вене при выявлении мозговой ишемии у пациентов во время каротидной эндартерэктомии в условиях регионарной анестезии. Журнал анестезиологии в нейрохирургии 2008; 20: 8-14.
11. Weigand MA, Michel A, Eckstein HH, Martin E, Bardenheuer HJ. Аденозин: чувствительный индикатор мозговой ишемии во время каротидной эндартерэктомии. Анестезиология 1999; 91: 414-21.
12. Murkin JM, Arango M. Спектроскопия в ближней инфракрасной области как индекс оксигенации головного мозга и ткани. Британский журнал анестезиологии 2009; 103 (Дополнение 1): i3-13.
13. Pennekamp CW, Bots ML, Kappelle LJ, с соавторами. Значимость оценки оксиметрии головного мозга с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области во время каротидной эндартерэктомии для профилактики инсульта в послеоперационном периоде. Обзор. Европейский журнал сосудистой и эндоваскулярной хирургии 2009; 38: 539-45.
14. Hemmerling TM, Bluteau MC, Kazan R, Bracco D. Значительное снижение насыщения головного мозга кислородом во время искусственной вентиляции одного лёгкого, измеренной с помощью абсолютной оксиметрии. Британский журнал анестезиологии 2008; 101: 870-5.
15. Pauls RJ, Dickson TJ, Kaufmann AM, с соавторами. Сравнение способности мониторов ЭЭГo и БИС оценивать выход из наркоза после нейрохирургического вмешательства. Канадский журнал анестезиологии 2009; 56: 366-73.
16. Walling PT, Hicks KN. Нелинейные изменения в динамике головного мозга во время выхода из анестезии севофлураном: предварительное исследование, выполненное с использованием нового программного обеспечения. Анестезиология 2006; 105: 927-35.
17. Oertel MF, Schwedler M, Stein M., с соавторами. Энергетические нарушения в головном мозге энергии после субарахноидального кровоизлияние: роль относительного гипергликолиза. Журнал клинической неврологии 2007; 14: 948-54.
18. Robertson CS, Narayan RK, Gokaslan ZL, с соавторами. Артериовенозная разница по кислороду в головном мозге в качестве оценки мозгового кровотока у коматозных пациентов. Журнал нейрохирургии 1989; 70: 222-30.
19. Artru F, Dailler F, Burel E, с соавторами. Оценка содержания кислорода и оценка лактатного индекса в крови ярёмной вены в диагностике мозговой ишемии, а также для составления прогноза. Журнал анестезиологии в нейрохирургии 2004; 16: 226-31.
20. Schurr A. Лактат: основной субстрат окислительной энергии в головном мозге? Журнал мозгового кровообращения и метаболизма 2006; 26: 142-52.
21. van Hall G, Stromstad M, Rasmussen P, с соавторами. Лактат крови - важный источник энергии для мозга человека. Журнал мозгового кровообращения и метаболизма 2009; 29: 1121-9.
22. Berthet C, Lei H, Thevenet J, Gruetter R, Magistretti PJ, Hirt L. Нейропротекторная функция лактата после мозговой ишемии. Журнал мозгового кровообращения и метаболизма 2009; 29: 1780-9.
23. Cater HL, Chandratheva A, Benham CD, Morrison B 3rd, Sundstrom LE. Лактат и глюкоза в качестве энергетических субстратов во время и после гипоксия в острых и культивируемых срезах гиппокампа крыс. Журнал биохимии нервной системы 2003; 87: 1381-90.
24. van Hall G. Кинетика лактата в ткани человека в покое и во время физических упражнений. Статьи по физиологии 2010; DOI: 10.1111/j.1748-1716.2010.02122.x.
25. Holbein M, Bechir M, Ludwig S, с соавторами. Дифференциальное влияние глюкозы артериальной крови на метаболизм головного мозга после тяжелого травматического повреждения головного мозга. Экстренная помощь 2009; 13: R13.
26. Rivers EP, Paradis NA, Martin GB, с соавторами. Захват лактата в головном мозге во время сердечно-лёгочной реанимации у людей. Журнал мозгового кровообращения и метаболизма 1991; 11: 479-84.
27. Daubeney PE, Pilkington SN, Janke E, Charlton GA, Smith DC, Webber SA. Оксигенация головного мозга при оценке с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области: сравнение с оксиметрией в ярёмных сосудах. Анналы торакальной хирургии 1996; 61: 930-4.

28. Moritz S, Schmidt C, Bucher M, с соавторами. Нейромониторинг при операциях на сонных артериях: сравнение результатов, полученных у бодрствующих пациентов, с результатами, полученными у пациентов в состоянии севофлурановой/фентаниловой анестезии? Журнал анестезиологии в нейрохирургии 2010.