Статтю опубліковано на с. 33-45
Введение
Угнетение сознания и уровень восстановления психической деятельности после комы — это актуальная неврологическая проблема. Методы реабилитации посткоматозных состояний — один из самых сложных разделов интенсивной терапии.
Течение постгипоксической энцефалопатии сопровождается развитием следующих состояний:
1) затемненное сознание;
2) делирий;
3) апаллический синдром (pallium — плащ);
4) хроническое вегетативное состояние;
5) акинетический мутизм «бодрствующая кома»;
6) синдром Locked in (взаперти) — разрыв кортикоспинальных и кортикобульбарных путей;
7) смерть мозга — запредельная кома (диссоциированная смерть, респираторный мозг) [1].
Апаллический синдром, или вегетативное состояние, является одним из вариантов выхода из длительной комы. Термин «хроническое вегетативное состояние» был введен в медицинскую литературу в 1972 г. Jennett и Plum. Другое название хронического вегетативного состояния — «апаллический синдром», так как кору головного мозга называют pallium — «плащ» [2].
Вегетативное состояние (ВС) характеризуется расстройствами функции коры больших полушарий головного мозга, проявляющимися отсутствием психической и познавательной деятельности (панагнозия и панапраксия), в то же время сохраняется чередование цикла сна и бодрствования с полной или частичной сохранностью вегетативных функций гипоталамуса и ствола мозга (спонтанное дыхание, сердечная деятельность и стабильное артериальное давление). По этиологии ВС подразделяют на две группы — травматического и нетравматического генеза. Причем черепно-мозговая травма (ЧМТ) является причиной примерно в половине случаев. В основе клинического симптомокомплекса ЧМТ лежат морфологические (диффузное аксональное повреждение подкоркового белого вещества, некротические изменения коры головного мозга, зрительных бугров) и функциональные (диашиз) расстройства, с одной стороны, и процессы саногенеза, протекающие в рамках нейропластичности, — с другой [3].
ВС нетравматического генеза могут возникать при глобальной ишемии мозга в результате остановки сердца, дыхания, асфиксии; цереброваскулярных повреждениях, инфаркте мозга, при субарахноидальном кровоизлиянии, инфекциях, опухолях, эндогенных и экзогенных интоксикациях, ряде дегенеративных и метаболических заболеваний [4, 5].
В настоящее время проблема лечения ВС приобретает большое социальное значение в связи с увеличением его частоты, с социальными, материальными и моральными последствиями [6, 7].
В патогенезе ВС решающую роль играет сохранность связей коры больших полушарий, таламуса и восходящей ретикулярной формации. Функционирование связей коры с диэнцефальной и мезэнцефальной ретикулярной формацией влияет на уровень сознательного и когнитивного поведения [8]. Для перехода комы в ВС необходима функциональная сохранность ретикулярной формации среднего мозга [9]. Патофизиологической основой вегетативного состояния является прогрессирующая валлеровская и транссинаптическая дегенерация комиссуральных и ассоциативных волокон головного мозга на фоне сниженного на 40–50 % по сравнению с нормой церебрального метаболизма [10]. Это приводит к подавлению функций коры и восходящих активирующих влияний ретикулярной формации преимущественно в билатеральной фронтальной коре и теменно-височной области коры [11, 12].
Уровень бодрствования организма определяется функциональной активностью ретикулярной формации ствола головного мозга, гипоталамуса, базальных отделов лобной доли; а уровень сознания — активностью фронтопариетальных ассоциативных центров [13]. С точки зрения нейрофизиологии вышеуказанные элементы сознания отражают степень биоэлектрической активности соответствующих нейрональных ансамблей, а оптимальный уровень сознания достигается сбалансированным действием возбуждающих и тормозных нейромедиаторов на нейроглиальные комплексы. При этом особую роль играют нейрональные сети режима ожидания [13]. Вышеуказанные патофизиологические паттерны в клинических условиях сопровождаются определенными нейрофизиологическими эквивалентами. На электроэнцефалограмме (ЭЭГ) у пациентов в вегетативном состоянии наиболее часто регистрируется генерализованная медленноволновая активность (тета- и дельта-ритмы), иногда с признаками пароксизмальной активности и межполушарной асимметрии [14, 15]. У больных в вегетативном состоянии выделяют три паттерна ЭЭГ: диффузную полиморфную активность, альфа-, тета-кому, веретенообразную кому. По данным K. Higashi и соавт. [16], у 25 % больных на ЭЭГ может доминировать альфа-активность в случае как подавления бодрствования, так и появления элементов сознания. Четкой прогностической зависимости между вариантами ритма на ЭЭГ и исходом вегетативного состояния не обнаружено. При негативном прогнозе у больных отмечали выраженную депрессию био–электрической активности мозга вплоть до изоэлектрического молчания с отсутствием динамики ЭЭГ на афферентную стимуляцию.
Анализ межполушарной когерентности показал, что в дельта-диапазоне ее значения были крайне высокие и превышали 90 % (самые высокие значения отмечались в задних отделах больших полушарий). Анализ средних значений межполушарной когерентности в тета-диапазоне выявил низкие значения как в передних, средних, так и в задних отделах (средние значения не достигали 60 %). При функциональных нагрузках у 10 пациентов отмечалось повышение значений межполушарной когерентности в диапазоне 5–10 Гц, однако эти изменения не имели четко выраженных зональных различий [17, 18].
Концепция формирования патологических сис–тем (ПС) в головном мозге, разработанная Г.Н. Крыжановским [19, 20], описывает нейропатофизиологические изменения при острой церебральной недостаточности (ОЦН), обусловленной гипоксией.
В патогенезе постгипоксической энцефалопатии ключевую роль играют:
— деафферентация нейронов;
— формирование генераторов патологически усиленного нейронального возбуждения;
— формирование устойчивых патологических систем мозга;
— возникновение синдрома трофогенной дисрегуляции.
В концепции патогенетического лечения главным является предупреждение формирования устойчивых патологических систем мозга.
При этом вегетативное состояние отличается отсутствием самопроизвольной ментальной активности (декортикация) из-за обширных повреждений (диффузный аксональный перерыв) или дисфункции (по типу долговременной депрессии) подкорковых образований головного мозга с сохранением рефлекторной деятельности диэнцефальной области и ствола мозга, обеспечивающей цикличность сна и бодрствования. После шести месяцев нахождения в вегетативном состоянии шансы больных на выздоровление резко уменьшаются из-за прогрессирования некробиотических изменений в различных нейроглиальных комплексах, ответственных за нейро–пластичность. Поэтому временной фактор особенно важен при ведении больных данного профиля; а своевременный нейрофизиологический мониторинг, патогенетическое лечение, направленное на стимуляцию нейропластичности, и правильный прогноз течения данного заболевания актуальны в течение всего периода наблюдения [21, 22].
По-видимому, в основе нарушения сознания при вегетативном состоянии лежит феномен структурно-функционального разобщения полушарий и ассоциативных центров, что нарушает биологические паттерны проекции внутримозговой импульсации на корковые поверхности (по теории И.П. Павлова). Несмотря на разнообразие вариантов первичного повреждения ЦНС, приводящего к вегетативному состоянию, очевидна схожесть клинических проявлений у различных больных, что свидетельствует о существовании общих патофизио–логических механизмов потери и восстановления сознания. Выявление этих механизмов позволит совершенствовать методы лечения, которые пока в основном сводятся к уходу и правильному кормлению пациентов [21].
Цель исследования: изучить ЭЭГ-предикторы у больных с острой церебральной недостаточностью, осложненной вегетативным состоянием. Исследовать эффективность применения нейротропных препаратов у больных с апаллическим синдромом.
Материалы и методы
Исследование проводилось в течение 2011–2014 годов на базе отделений интенсивной терапии общего профиля и интенсивной терапии нейрохирургического профиля клиники ДОКТМО г. Донецка.
Проводилось обследование и лечение 10 больных с острой церебральной недостаточностью (ОЦН), осложненной вегетативным состоянием. Причины ОЦН: у двух женщин — постасистолический синдром (ПС), асистолия вследствие осложненных родов, у пяти больных — как исход тяжелой черепно-мозговой травмы (ТЧМТ), у троих больных — как следствие перенесенного острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) (у одного — по геморрагическому типу, у двоих — по ишемическому). Диагноз вегетативного состояния был выставлен в динамике наблюдения за больными на основании принятых международных критериев [23–25].
Дизайн исследования: открытое проспективное исследование по типу «случай — контроль». Группы пациентов с асистолией, ЧМТ и мозговым инсультом, их характеристика представлены в табл. 1.
Было проведено обследование 10 пациентов, которые после повреждения головного мозга находились в коме с последующим выходом в ВС.
Больные с апаллическим синдромом вследствие ПС поступили на 4–10-е сутки от момента асистолии и развития мозговой катастрофы. Больные с ТЧМТ и мозговым инсультом поступили в остром периоде заболевания и вышли из коматозного состояния в вегетативный статус.
У всех пациентов на момент поступления уровень сознания по шкале комы Глазго оценивался как кома I–II. Отмечались спонтанные движения жевательной мускулатуры. Самостоятельное адекватное дыхание отсутствовало у 5 больных. Им была выполнена трахеостомия и перевод на искусственную вентиляцию легких (ИВЛ) кислородно-воздушной смесью респиратором Hamilton G-4.
Критерием выхода из комы считалось появление реакции пробуждения — открывание глаз, возникающее спонтанно или на любой вид раздражителя. После окончания периода комы состояние всех пациентов соответствовало критериям вегетативного состояния.
Критерии включения: мужчины и женщины в возрасте от 20 до 79 лет, пациенты с острой церебральной недостаточностью, обусловленной асистолией, острым мозговым инсультом или черепно-мозговой травмой. Уровень нарушения сознания при поступ–лении в стационар не менее 4 и не более 8 баллов по шкале комы Глазго; развитие у больных панапраксии и панагнозии. Использовались диагностические критерии для постановки диагноза «вегетативное состояние», которые были утверждены Американской академией неврологии, приняты на Международном конгрессе по реабилитационной медицине в 1995 г., одобрены в 2001 г. на Европейском конгрессе по интенсивной терапии в Брюсселе и в настоящее время являются общепринятыми: отсутствие признаков осознания пациентом себя и окружающего; отсутствие осознанных, повторяющихся целенаправленных ответов на слуховые, зрительные, тактильные или болевые стимулы; восстановление цикла «сон — бодрствование»; функциональная активность гипоталамуса и ствола мозга, достаточная для поддержания спонтанного дыхания и адекватной гемодинамики, наличие различных вариантов краниальных (зрачковых, окулоцефалических, корнеальных, окуловестибулярных, глоточного) и спинальных рефлексов, недержание мочи и кала [23–25].
Использовали критерии трансформации вегетативного состояния в «состояние малого сознания» (более благоприятную клиническую форму):
— выполнение пациентом простых команд (перевод взгляда по просьбе, показывание языка, сжимание и разжимание кисти и т.д.);
— ответ на вопрос «да/нет» жестами или словами;
— произнесение разборчивых слов;
— устойчивые поведенческие реакции на соответствующие стимулы (плач или улыбка в ответ на соответствующие зрительные, слуховые стимулы);
— целенаправленные движения к предметам, удержание их в руке;
— устойчивая фиксация взгляда и слежение за предметами [24].
Обязательно согласие родственников пациента на участие в исследовании.
Критерии исключения: кома III степени, пациенты с поражением мозга и уровнем нарушения сознания при поступлении по шкале комы Глазго 3 балла, наличием двустороннего фиксированного мидриаза, некорригируемым средним артериальным давлением при поступлении менее 90 мм рт.ст., SрO2 при поступлении < 93 %, наличием сопутствующих некомпенсированных заболеваний или острых состояний, способных существенно повлиять на результаты исследования. Частая политопная экстрасистолия более 5 в 1 минуту, АV-блокады II–III степени, синдром слабости синусового узла. Отсутствие согласия родственников пациента на участие в исследовании.
Длительность наблюдения пациентов — от 2 до 8 месяцев.
По результатам компьютерной томографии (КТ) головного мозга при поступлении у больных отмечались явления отека-набухания головного мозга, наиболее выраженные в больших полушариях мозга. При выполнении КТ головного мозга в динамике на 20–25-е сутки пребывания в ОИТ отмечалась более четкая дифференцировка серого и белого вещества головного мозга, однако желудочковые системы мозга имели тенденцию к расширению. В дальнейшем при выполнении контрольных КТ-исследований у всех пациентов отмечались выраженные атрофические изменения коры больших полушарий в виде расширения желудочков мозга и подоболочечных пространств, множественных кистозных образований в проекции коры головного мозга. В данной статье представлены исследования больных в стадии персистирующего вегетативного состояния по классификации Джаннетта, –Плама [26].
Группу контроля составили 15 здоровых добровольцев, обследованных соматически и неврологически.
Оценивали клинические формы расстройств сознания, соматический и неврологический статус, глубину коматозного состояния пациентов с помощью шкалы комы Глазго (ШКГ), Глазго-Питтсбургской шкалы комы, Скандинавской шкалы инсультов (СШИ) ежедневно в течение всего периода наблюдения. Проводили КТ и магнитно-резонансную томографию головного мозга, транскраниальное допплерографическое исследование экстра- и интракраниальных сосудов (аппарат DWL EZ-Dop V2.1 (Germany)).
Исследование пациентов проводили в специально оборудованном реанимационном зале (лаборатория по исследованию функции мозга). Регистрацию ЭЭГ производили на 8-канальном цифровом компьютерном энцефалографе «Нейрон-Спектр-1» и «Nihon-Kohden EEG-1200». Наложение ЭЭГ-электродов согласно международной системе «10–20». Схема коммутации 8-канальная, монополярная с общими ушными референтными электродами. Регистрация биосигналов производилась с частотой квантования 256 Гц. Чувствительность ЭЭГ-каналов 10 мкВ/мм. Фоновая запись ЭЭГ производилась длительностью 300 секунд. Использовали фотостимуляционные пробы на частотах 2, 5, 10, 15, 20, 25 Гц. Сохраняли исходные записи биосигналов в цифровом формате, без применения программных средств фильтрации в файл с расширением EDF (European Data Format). Обработка биосигналов производилась в программном обеспечении, разработанном в среде графического программирования National Instruments LabVIEW [12]. Предобработка биосигналов включает в себя процесс программной фильтрации. Применяются сетевые фильтры ЭЭГ-каналов с центральной частотой фильтрации 50 Гц. Также для предобработки ЭЭГ-каналов используются фильтры низких частот с пороговым значением фильтра в 35 Гц и фильтры высоких частот со значением 0,1 Гц. Спектральный анализ биосигналов производится с помощью математического аппарата быстрого преобразования Фурье (БПФ) [28]. Анализировали 5 безартефактных эпох длительностью 4 секунды. С целью улучшения качества спектрального анализа использовалась оконная функция Ханнинга [28], перекрытие окна 50 %, размер окна 1024 семпла. Разрешение метода составляет 0,1 Гц. Спектр нативного ЭЭГ-сигнала раскладывается на составляющие диапазоны: дельта-ритм — 0,5–3,9 Гц, тета- — 4–7,9 Гц, альфа-1 — 9,5–11 Гц, альфа суммарно — 8–12,9 Гц, бета-1 — 13–20 Гц, бета-2 — 20,5–35 Гц.
Во время проведения фармакологических проб проводился ЭЭГ- и ЭКГ-мониторинг начиная от момента введения препарата и до достижения целевой дозы. В случаях введения препаратов холина альфосцерата (Глиятон®), амантадина, цитофлавина, цитиколина запись производилась до и на 40-й минуте после введения полной дозы препарата. При введении препаратов бензодиазепинового ряда (сибазон 0,5% раствор) применяли методику исследования, предложенную проф. А.Н. Кондратьевым, к.м.н. Е.А. Кондратьевой «Протокол обследования и проведения интенсивной терапии у больных в вегетативном состоянии» [29].
Для оценки динамики нейрофизиологических изменений изучали усредненные показатели спектрального анализа ЭЭГ по 8 отведениям, в частности абсолютную (АСМ) и относительную спектральную мощность (ОСМ). Показатели усредняли путем вычисления медианного значения спектральной плотности в каждом диапазоне в 8 отведениях.
Для исследования различных медиаторных систем ЦНС изучали т.н. узкие диапазоны, отражающие их активность [30, 31]. Целый ряд публикаций связывают активность определенных диапазонов ЭЭГ с функционированием различных медиаторных систем ЦНС. Медленные биоэлектрические процессы мозга с частотой ниже 1 Гц отражают активность нейроглиальной популяции, церебральный энергетический обмен, процессы мозгового метаболизма. Полоса частоты ЭЭГ 6–7,5 Гц связана с холинергической системой, диапазон 5–6 Гц — с серотонинергической системой, диапазон 4–5 Гц — с адренергической системой, диапазон 11–12 Гц — с активацией дофаминергической системы, диапазон 24–25 Гц (бета-2) — с серотонинергической системой [30–32].
По данным литературы, основными ЭЭГ-эффектами активации рецепторов глутамата являются усиление ритмов в диапазоне 0,5–3 Гц (то есть в диапазонах дельта-активности) и ослабление — в полосе час–тот 8–26 Гц (в диапазоне альфа- и бета-ритмов) [32].
Для объективизации оценки ЭЭГ использован метод интегрального количественного анализа ЭЭГ-паттерна [33]. Реактивность мозга оценивалась по изменению АМС на основании классификации типов реакции ЦНС [34].
Все полученные данные обрабатывались с использованием методов математической статистики, пакетов прикладных программ MedSTAT [35].
Исследование было разделено на 4 этапа: I этап — исследование фоновых показателей при поступлении пациентов в отделение интенсивной терапии; II этап — 1-е — 3-и сутки проведения интенсивной терапии; III этап — 4–7-е сутки проведения интенсивной терапии; IV этап — срок наблюдения, превышающий 7 суток (до восьми месяцев). Результаты лечения и исходы: трансформация вегетативного состояния в «состояние малого сознания» у 5 больных, состояние без изменений — у 3 пациентов, 2 больных умерли.
Результаты и обсуждение
Изучение неврологического дефицита по шкале комы Глазго и Глазго-Питтсбургской шкале у исследуемых пациентов с вегетативным состоянием в исследуемые периоды свидетельствует об отсутствии динамики при трансформации коматозного состояния в вегетативный статус (табл. 2).
При поступлении в нейрохирургическое отделение ИТ уровень нарушения сознания у всех 10 (100 %) пациентов составил 6–7 баллов по шкале комы Глазго (ШКГ), что соответствовало коме I степени. Только на 3-м этапе исследования (4–7-е сутки) неврологический дефицит у пациентов был зафиксирован на уровне 8–9 баллов ШКГ, что соответствовало сопору.
В результате проведенных нами исследований установлено, что фоновая ЭЭГ покоя у больных с острой церебральной недостаточностью вследствие ишемического повреждения имеет ряд характерных особенностей.
Отмечено значительное снижение амплитуды ЭЭГ покоя до 30–50 мкВ, без четко выраженных зональных различий. На фоновой ЭЭГ покоя доминирует дельта-активность, субдоминирующим является тета-ритм (табл. 3). Изменение показателей абсолютной спектр-мощности (мкВ/√Гц) у больных с вегетативным состоянием в динамике исследования свидетельствует о повышение АСМ δ-диапазона и параллельном снижении АСМ альфа1- и альфаS-диапазона. Отмечается снижение АСМ или тенденция к снижению бета1- и бета2-диапазона. АСМ тета-диапазона в процессе исследования не отличалась от контрольной группы.
Полученные данные подтверждаются исследованием показателей относительной (%) спектр-мощности у этих больных в исследуемые периоды (табл. 4). Тотальное доминирование δ-активности (60–81 %) при скромных цифрах θ-активности (7–18 %) свидетельствует об отсутствии компенсаторных возможностей мозга, перенесшего ОЦН. α-активность сведена к минимуму, редуцирована β-активность (больше β2).
Проведенный когерентный анализ ЭЭГ позволил выявить особенности нарушений интегральных межполушарных (МП) (табл. 5) и внутриполушарных (ВП) взаимодействий в мозге у больных с вегетативным состоянием. При оценке средних значений показателей МП-когерентности у больных с вегетативным состоянием на этапах исследования установлено, что максимальное снижение МП-когерентности зафиксировано в отведениях Fp1-Fp2, C3-C4, O1-O2. В отведении Т3-Т4 существенного изменения МП-когерентности не выявлено. Отмечены снижение или тенденция к снижению МП-когерентности в так называемых диагональных отведениях (Fp1-T4, Fp1-T4, C3-O2, C4-O1).
При исследовании МП-когерентности по диапазонам установлено резкое ослабление (р ≤ 0,05, W-W, кКУ) МП-взаимодействия преимущественно в альфа-частотном диапазоне ЭЭГ по сравнению с нормой в симметричных лобных отделах (Fp1-Fp2), в симметричных височных областях (T3-T4), в центральных (C3-C4) и окципитальных (O1-O2) отведениях, что отражает тормозное состояние коры с развитием феномена функционального разобщения полушарий [36].
Зафиксирован факт резкого ослабления МП-взаимодействия в Fp1-Fp2 и C3-C4 корковых областях, в диапазонах низкочастотного β1- и высокочастотного β2-ритма, что свидетельствует о недостаточности активирующих влияний регуляторных структур разного уровня [37, 38].
Установлено резкое ослабление (р ≤ 0,05, W-W, кКУ) МП-взаимодействия в δ- и θ-частотных диапазонах ЭЭГ по сравнению с нормой в симметричных лобных отделах (Fp1-Fp2), в симметричных височных областях (T3-T4), в центральных (C3-C4) и окципитальных (O1-O2) отведениях, диагональных отведениях (Fp1-T4, Fp1-T4, C3-O2, C4-O1).
Нужно отметить, что уровень МП-когерентности в симметричных височных областях (T3-T4) в θ-диапазоне практически не изменялся или даже повышался. Таким образом, исследование МП-когерентности у больных в вегетативном состоянии свидетельствует о практически тотальном снижении МП-взаимодействия во всех частотных диапазонах ЭЭГ по всем отделам мозга с момента поступления и в течение всего периода наблюдения. Причиной снижения МП-взаимодействия при вегетативном состоянии является как ишемическое поражение коры головного мозга, так и ишемия глубинных отделов мозга, что приводит к нарушению связей между подкорковыми ганглиями и корой головного мозга, получившему название «феномен разобщения коры и подкорки». Поэтому снижение МП-взаимодействия во всех частотных диапазонах ЭЭГ является нейрофизиологическим предиктором развития вегетативного состояния и сохраняется на всем протяжении заболевания.
При регредиентном течении ЧМТ признаком восстановления активности структур среднего мозга и диэнцефальных структур является повышение сочетанности в альфа- и бета-диапазоне в симметричных центральных отделах (С3-С4). Усиление межполушарных диагональных когерентных связей (C3-О2, С4-O1) фоновой ЭЭГ в альфа-диапазоне отражает восстановление активности верхнестволовых структур мозга и лимбической системы [39].
На фоне интенсивной терапии на третьем этапе исследования (4–7-е сутки проведения интенсивной терапии) отмечено восстановление МП-взаимодействия или тенденция к восстановлению во всех частотных диапазонах ЭЭГ, но преимущественно в альфа-, дельта- и тета-диапазоне, в центральных (C3-C4) и в меньшей степени в симметричных лобных отделах (Fp1-Fp2) и окципитальных (O1-O2) отведениях. Этот эффект постепенно редуцируется в четвертом периоде исследования.
Учитывая тотальное снижение МП-взаимо–действия во всех частотных диапазонах ЭЭГ по всем отделам мозга, нейрофизиологическим предиктором феномена разобщения у больных с вегетативным состоянием могут служить средние значения показателей межполушарной когерентности (табл. 5). Особенности перестройки межцентральных отношений, полученных с использованием когерентного анализа ЭЭГ, являются наиболее информативными показателями, отражающими состояние сознания. Значения среднего уровня когерентности ЭЭГ кореллируют со степенью нарушения сознания: прогрессирующее снижение при углублении комы и смерти, восстановление — при регрессе коматозного состояния и восстановлении сознания [40].
При изучении нейромедиаторного профиля ЦНС (узкие диапазоны частот ЭЭГ, соответствующие активации различных нейромедиаторных систем в ЦНС) установлено преобладание нейроглиальной активности в диапазоне от 0,5 до 1 Гц и субдоминирование на частотах 4–5 Гц, отражающее активность адренергической нейромедиаторной системы (табл. 6).
При сравнении данных нейромедиаторного профиля пациентов с ОЦН вследствие гипоксического повреждения и контрольной группы установлено, что в КГ доминирует нейромедиаторная активность на частотах 11–12 Гц (р ≤ 0,05) и субдоминирует на частотах 24–25 Гц (р ≤ 0,05), отражающих активность дофаминергической и серотонинергической систем соответственно. У пациентов с апаллическим синдромом наблюдается выраженная недостаточность дофаминергической, серотонинергической и холинергической нейромедиаторных систем при чрезмерной активации нейроглиального комплекса (табл. 6). При анализе ЭЭГ-спектров узких диапазонов, отражающих активность нейромедиаторного профиля, установлено снижение ОСМ всех исследуемых диапазонов по сравнению с контрольной группой. ОСМ ЭЭГ-диапазона с частотой 4–5 Гц, отражающая адренергическую активность, существенно не изменялась. В процессе изучения реакции ЦНС на введение препаратов нейропротекторного действия установлены следующие изменения (табл. 7, 8).
Наиболее значимые изменения установлены при введении холина альфосцерата (Глиятон®) (табл. 7, 8).
1. Глиятон® вызывает снижение АСМ дельта- и тета-диапазона в ответ на введение препарата.
2. При введении Глиятона® происходит снижение ОСМ дельта-диапазона, повышение ОСМ в альфа1 и альфаS-диапазоне.
3. Установлена активация (рост (р ≤ 0,05) спектральной мощности в диапазонах бета-ритма, наиболее выраженная в поддиапазоне бета2, что отражает процессы корковой ирритации.
В результате получено значимое снижение (р ≤ 0,05) уровня дезорганизации ЭЭГ-паттерна при ОЦН, зафиксированное после проведения фармакологических проб с препаратом Глиятон® — билатерально в правой и левой гемисфере зафиксировано снижение (р ≤ 0,05) значений 1 kfc R, 1 kfc L (табл. 9).
Введение бензодиазепинов реализовывало протокол обследования больных в вегетативном состоянии, разработанный А.Н. Кондратьевым и Е.А. Кондратьевой [4]. Патофизиологическая концепция протокола: после стабилизации соматических функций организма пострадавшего, завершения некробиотических процессов и биохимических нарушений в головном мозге, стабилизации ликворообращения и церебральной гемодинамики главной причиной резкого нарушения жизнедеятельности головного мозга является формирование устойчивой патологической системы (доминанты). Разрушение такой доминанты является основой для выхода больного из вегетативного состояния. После записи фоновой ЭЭГ и проведения стимуляционных проб (фото-, фоностимуляция) проводится проба с введением бензодиазепинов: сибазона по 5 мг в нарастающей дозировке до максимальной дозы 30 мг.
Проба считалась положительной, если на фоне исходно низкоамплитудной ЭЭГ появляются альфа- и бета-волны; если на фоне исходной генерализованной медленноволновой активности (θ- и δ-диапазона) появляются устойчивые быстрые формы; если исходно регистрировался паттерн –дезорганизованной полиморфной активности, то на введение бензодиазепинов появляются устойчивые быстрые формы активности (альфа-ритм). Проба считалась отрицательной, если при введении препарата в максимальной дозе перестроек паттерна ЭЭГ не происходило. При реализации данного протокола проба была положительной у 5 пациентов, которые впоследствии вышли на уровень малого сознания.
Препараты бензодиазепинового ряда (сибазон) в дозе 5 мг вызывали активацию (р ≤ 0,05) в дельта-диапазоне при тенденциях к редуцированию (р > 0,05) тета-активности. При введении 10 мг сибазона в диапазонах медленноволновых колебаний (0,5–7,9 Гц) данная тенденция сохранялась. Отмечалась выраженная дезорганизация ЭЭГ-паттернов в ответ на введение сибазона в обеих дозировках, выявлено возрастание значения 1 kfc, наиболее выраженное в правой гемисфере (табл. 7–9). По-видимому, у наших пациентов в основе вегетативного состояния лежит тяжелое нарушение, а возможно, необратимая потеря функции нейронов и межнейрональных связей, и функциональный патофизиологический компонент в структуре вегетативного состояния отсутствует.
Таким образом, мы выявили, что у больных с апаллическим синдромом отмечались выраженные изменения ЭЭГ-паттерна, проявляющиеся в преобладании медленноволновой активности ЭЭГ преимущественно дельта-диапазона. Вегетативное состояние сопровождалось истощением нейромедиаторных систем (дофаминергической, серотонинергической и холинергической), активацией нейроглии и метаболических процессов в мозге. Интенсивная терапия больных с вегетативным состоянием проводилась в соответствии с существующими протоколоми [41], дополнительно проводилась нейрометаболическая терапия посткоматозных состояний [42].
Соблюдались следующие принципы терапии:
— соответствие терапии выраженности, виду и длительности психических, неврологических и соматических расстройств, а также индивидуальным особенностям (возраст, вес, правшество-левшество);
— постепенность наращивания комплексной терапии;
— предпочтение минимально эффективных доз;
— прекращение изменения терапии при первых признаках положительного эффекта;
— изменение терапии после заключения об отсутствии динамики и побочных эффектов;
— непрерывность лечения: при дефицитарных расстройствах чередовать курсы нейрометаболических средств с купированием и профилактированием продуктивной симптоматики;
— соблюдение комплексности воздействия — применять не только лекарственное, но и немедикаментозное (психостимулотерапия) лечение;
— обязательный учет степени поражения мозга (стволового, подкоркового, полушарного);
— восстановление межполушарного взаимодействия путем стимуляции или торможения отдельных нейромедиаторных систем целенаправленной нейрометаболической терапии;
— использование фармакологических проб, оценки реакций на нейрометаболические препараты для формировании комплекса терапии.
В результате проводимой интенсивной терапии у 5 больных произошла трансформация вегетативного состояния в «состояние малого сознания», а у 3 больных состояние было без существенной динамики. Двое больных умерло.
Применение холина альфосцерата (Глиятон® 2–4 г/сутки) в комплексной терапии больных с апаллическим синдромом наиболее эффективно влияло на динамику электроэнцефалографической активности за счет коррекции холинергической недостаточности, что в конечном итоге влияло на трансформацию вегетативного состояния в «состояние малого сознания» у пяти больных из восьми.
Выводы
1. Исследование МК у больных в вегетативном состоянии свидетельствует о тотальном снижении межполушарного взаимодействия во всех частотных диапазонах ЭЭГ по всем отделам мозга, что является нейрофизиологическим предиктором развития вегетативного состояния и сохраняется на всем протяжении заболевания.
2. Причиной снижения межполушарного взаимодействия при вегетативном состоянии является как ишемическое поражение коры головного мозга, так и ишемия глубинных отделов мозга, что приводит к нарушению связей между подкорковыми ганглиями и корой головного мозга, получившему название «феномен разобщения».
3. Трансформация вегетативного состояния в «состояние малого сознания» сопровождается на ЭЭГ повышением сочетанности в альфа- и бета-диапазоне в симметричных центральных отделах (С3-С4), что является признаком восстановления активности структур среднего мозга и диэнцефальных структур. Характерно усиление межполушарных диагональных когерентных связей (C3-О2, С4-O1) фоновой ЭЭГ в альфа-диапазоне, что отражает восстановление активности верхнестволовых структур мозга и лимбической системы.
4. При анализе ЭЭГ-спектров узких диапазонов, отражающих активность нейромедиаторного профиля, установлено, что у пациентов с апаллическим синдромом наблюдается выраженная недостаточность дофаминергической, серотонинергической и холинергической нейромедиаторных систем при чрезмерной активации нейроглиального комплекса.
5. При анализе ОСМ ЭЭГ-спектров узких диапазонов установлено снижение всех исследуемых диапазонов по сравнению с контрольной группой. ОСМ ЭЭГ-диапазона с частотой 4–5 Гц, отражающая адренергическую активность, существенно не изменялась.
6. В процессе изучения реакции ЦНС на введение нейрометаболических препаратов наиболее эффективным оказался холина альфосцерат (Глиятон®). После проведения фармакологических проб с препаратом Глиятон® было зафиксировано значимое снижение (р ≤ 0,05) уровня дезорганизации ЭЭГ-паттерна билатерально в правой и левой –гемисфере.
7. Применение Глиятона® (холина альфосцерата) в комплексной терапии больных с апаллическим синдромом привело к трансформации вегетативного состояния в «состояние малого сознания» у пяти больных из восьми.
Список литературы
1. Попова Л.М. Нейрореаниматология. — М.: Медицина, 1983. — 175 с.
2. Кондратьева Е.А., Яковенко И.В. Вегетативное состояние (этиология, патогенез, диагностика и лечение). — СПб.: ФГБУ «РНХИ им. проф. А.Л. Поленова» Минздрава России, 2014. — 363 с.
3. Восстановление сознания как проявление нейропластичности / М.М. Одинак, С.А. Живолупов, В.В. Паномарев, Н.А. Рашидов, И.Н. Самарцев // Вопросы нейрохирургии. — 2014. — № 1. — С. 33-41.
4. Клинико-диагностические аспекты вегетативного состояния: Учебно-методическое руководство / Гимранов Р.Ф., Кубанов З.А., Князева М.И. и соавт. — М.: РУДН, 2007. — 15 с.
5. Кондратьева Е.А. Вегетативное состояние: эпидемиологические, клинические и патофизиологические аспекты / Е.А. Кондратьева // Материалы V съезда Межрегиональной ассоциации общественных объединений анестезиологов и реаниматологов Северо-Запада. — СПб., 2009. — С. 3-16.
6. Jennett В. The vegetative state: medical facts, ethical and legal dilemmas / В. Jennett. — Cambridge: Cambridge University Press, 2002. — 167 p.
7. Detecting awareness in the vegetative state — supplementary online material-view response to comments / Owen A.M., Coleman M.R., Boly M. et al. // Science. — 2006. — Vol. 313. — P. 1402.
8. Brain function in the vegetative state / Laureys S., Antoine S., Boly M. et al. // Acta Neurol. Belg. — 2002. — Vol. 102, № 4. — P. 177-185.
9. Residual cerebral activity and behavioral fragments can remain in the persistently vegetative brain / Schiff N.D., –Ribary U., Moreno D.R. et al. // Brain. — 2002. — Vol. 125. — № 6. — P. 1210-1234.
10. Differences in brain metabolism between patients in coma, vegetative state, minimally conscious state and locked in syndrome / Laureys S. et al. // Eur. J. Neurol. — 2003. — Vol. 224, № 1. — P. 24-32.
11. PET scanning and neuronal loss in acute vegetative state / Laureys S. et al. // Lancet. — 2000. — Vol. 355. — P. 1825-1826.
12. The new neuroscience frontier: Promoting neuroplasticity and brain repair in traumatic brain injury / Defina P. et al. // Clin Neuropsychol. — 2009. — Vol. 23, № 8. — P. 1391-1399.
13. Baars B. Brain, conscious experience and the observing self / Baars B., Ramsoy T., Laureys S. // Trends Neurosci. — 2003. — Vol. 26. — P. 671-675.
14. Brenner R.P. The interpretation of the EEG in stupor and coma / Brenner R.P. // Neurologist. — 2005. — Vol. 11, № 5. — P. 271-284.
15. Phiroze L. Persistent vegetative state: Review and report of electrodiagnostic studies in eight cases / Phiroze L. // Arch. Neurol. — 1985. — Vol. 42. — P. 1048-1052.
16. Five-year follow-up study of patients with persistent vegetative state / Higashi K. et al. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatr. — 1981. — Vol. 44, № 6. — P. 552-554.
17. Laird M.D. Opposing Roles for Reactive Astrocytes following Traumatic Brain Injury / Laird M.D., Vender J.R., Dhandapani K.M. // Neurosignals. — 2008. — Vol. 16. — P. 154-164.
18. Norris C.M. Recovery of afferent function and synaptic strength in hippocampal CA1 following traumatic brain injury / Norris C.M., Scheff S.W. // J. Neurotrauma. — 2009. — Vol. 26, № 12. — P. 2269-2278.
19. Крыжановский Г.Н. Некоторые общепатологические и биологические категории: здоровье, болезнь, гомеостаз, саногенез, адаптация, иммунитет. Новые подходы и определения / Г.Н. Крыжановский // Патологическая физиология и экспериментальная терапия: Квартальный научно-теоретический журнал. — 2004. — № 3. — С. 3-7
20. Крыжановский Г.Н. Патологические системы в патогенезе нервно-психических расстройств / Г.Н. Крыжановский // Российский психиатрический журнал. — 2000. — № 6. — С. 20-23.
21. Одинак М.М. Восстановление сознания как проявление нейропластичности / М.М. Одинак, С.А. Живолупов, В.В. Паномарев, Н.А. Рашидов, И.Н. Самарцев // Вопросы нейрохирургии. — 2014. — № 1 — С. 33-41.
22. Волошина Н.П. Неврологічне обстеження хворих у вегетативному стані / Н.П. Волошина, Д.С. Маньковський, О.Г. Курик // Український вісник психоневрології. — 2011. — Т. 19, вип. 1 (66). — С. 9-13.
23. Brain function in the vegetative state / Laureys S., Antoine S., Boly M. et al. // Acta Neurol. Belg. — 2002. — Vol. 102, № 4. — P. 177-185.
24. Default network connectivity reflects the level of consciousness in non-communicative brain damaged patients / Vannhaudenhuyse A., Noirhomme Q., Tshibanda L. et al. // Ibid. — 2010. — Vol. 133, Pt. 1. — P. 161-171.
25. Multi-Society Task Force on PVS. Medical aspects of the persistent vegetative state (first part) // N. Engl. J. Med. — 1994. — Vol. 330. — P. 1499-1508.
26. Плам, Познер. Диагностика ступора и комы. Blue Caterpillar: dimcuslongus: November 19 th, 2007. UPD2 Русский перевод, 1986, pdf, всего 67 Mb.
27. http://www.ni.com
28. Ричард Ланеси. Цифровая обработка сигналов. — М.: Бином-Пресс, 2006. — 656 с.
29. Патент на изобретение № 2464976 РФ от 13.10.2011. «Способ лечения пациентов в вегетативном состоянии» / Кондратьев А.Н., Кондратьева Е.А. и др.
30. Шарова Е.В. Современные возможности ЭЭГ в анализе функциональных нарушений при тяжелых повреждениях головного мозга / Е.В. Шарова // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. — 2009. — Т. 5, № 1–2. — С. 49-58.
31. Андронова И.А., Черний Т.В., Назаренко К.В., Черний В.И., Андронова М.А. Возможности количественной ЭЭГ в исследовании нейромедиаторных систем ЦНС при острой и хронической церебральной недостаточности // Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Нейрохимические механизмы формирования адаптивных и патологических состояний мозга, 24–26 июня 2014 г., Санкт-Петербург — Колтуши. — С. 17.
32. Ахметова Е.Р. Электроэнцефалографический анализ взаимодействия глутамат- и холинергической систем мозга: Автореф. дис... канд. биол. наук: спец. 03.00.13 «Физиология» / Е.Р. Ахметова. — Пущино, 2000. — 99 с.
33. Острова Т.В., Черній В.І., Шевченко А.І. Алгоритм діагностики реактивності ЦНС методами штучного інтелекту. — Д.: Наука і освіта, 2004. — 180 с.
34. Беленичев И.Ф., Черний В.И. и др. Нейропротекция и нейропластичность. — К.: Логос, 2015. — 512 с.
35. Лях Ю.Е., Гурьянов В.Г., Хоменко В.Н., Панченко О.А. Основы компьютерной биостатистики: анализ информации в биологии, медицине и фармации статистическим пакетом MedStst. — Д.: Папакица Е.К., 2006. — 214 с.
36. МРТ-ЭЭГ-исследование реакций мозга здорового человека на функциональные нагрузки / Болдырева Г.Н., Жаворонкова Л.А., Шарова Е.В. и др. // Физиология человека. — 2009. — Т. 35, № 3. — С. 20-30.
37. Межцентральные отношения ЭЭГ как отражение системной организации мозга человека в норме и патологии / Г.Н. Болдырева, Л.А. Жаворонкова, Е.В. Шарова и др. // Журн. высшей нервной деятельности. — 2003. — Т. 53, № 6. — С. 1093-1099.
38. Laureys S. Neurophysiology of minimal conscious and vegetative state/unresponsive wakefulness syndrome / Laureys S. // Clinical Neurophysiology. — 2011. — V. 122, № 1. — S5.
39. Черний В.И. Роль и место препарата Цитофлавин в комплексном лечении тяжелой черепно-мозговой травмы в остром периоде / Черний В.И., Андронова И.А., Городник Г.А., Назаренко К.В., Черний Т.В. // Журнал неврології ім. Б.М. Маньковського. — 2015. — Т. 3, № 3. — С. 15-27.
40. Добронравова И.С. Реорганизация электрической активности мозга человека при угнетении и восстановлении сознания (церебральная кома): Дис... д-ра биол. наук. — М., 1996. — 75 с.
41. Vegetative State and Minimally Conscious State: A Review of the Therapeutic Interventions / M. Georgiopoulos, P. Katsakiori, Z. Kefalopoulou et al. // Stereotact Funct Neurosurg. — 2010. — V. 88. — P. 199-207.
42. Нейрореаниматология. Выход из комы (терапия посткоматозных состояний) / Зайцев О.С., Царенко С.В. — М.: Литасс, 2012. — 120 с.