СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 1994 года по МПК A61M1/00 G01N21/79 

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии и нейрохирургии, и может применяться для лечения больных с субарахноидальным кровоизлиянием, кровоизлиянием в мозг, опухолями центральной нервной системы.

Известен способ лечения повреждений головного мозга за счет очистки ликвора путем выведения токсичных веществ с ликвором из организма, пропускания его через сорбент и возврата в организм,
Известен способе лечения цереброспинального патологического состояния путем сорбции ликвора в постоянном режиме замкнутого цикла, при котором производят ликворосорбцию, причем контроль за степенью сорбции ликвора ведут через 15-30 мин.

Данный способ лечения имеет следующие недостатки: отсутствует непрерывный контроль сорбируемого ликвора, так как измерения производятся через 15-30 мин; проведение измерений связано с потерей ликвора, так как контроль производится методом взятия проб; отсутствует анализ ликвора до и после сорбции; требуемый тип сорбента определяется до начала ликворосорбции и не может быть заменен в процессе сорбирования, так как отсутствует контроль степени эффективности его применения; длительность процесса сорбирования ограничена заданным временным интервалом (1,5-2 ч) и связывается с созданием участка ликвора с величиной осмолярности не ниже 270 мосмоль/л.

Целью изобретения является улучшение восстановления функции центральной нервной системы (ЦНС).

Поставленная цель достигается в способе тем, что вводят непрерывный неконтактный контроль ликвора, для чего спектрофотометрическим методом определяют коэффициенты пропускания на двух длинах волн, одна из которых приходится на полосу поглощения ликвора, а другая вне этой полосы, при этом по величине отношений этих коэффициентов до сорбции судят о типе сорбента, а по величине отношения коэффициента пропускания на одной из этих длин волн, измеренного до и после сорбции, судят о длительности процесса сорбции.

Предлагаемый способ реализуется устройством, приведенным на фиг.1.

Предлагаемая система ликвосорбции включает люмбальные иглы 1, манометры 2, входную кювету 3, блоки измерения коэффициентов пропускания, содержащие источник излучения 4, спектральные фильтры 5 и приемник излучения 6, инфузомат 7, блок массообменников, включающих ключ 8 и сорбент 9, выходную кювету 10 и блок 11 обработки и управления.

После введения люмбальных игл 1 определяют по показаниям манометров 2 направление сорбции. Исследуемый ликвор поступает во входную кювету 3, на которую от источника 4 через фильтры 5 направляются излучения на длинах волн λ₁ и λ₂. Приемник 6 измеряет величину коэффициента пропускания ликвора до сорбции на этих длинах волн. По результатам измерения блок управления 11 включает один из ключей 8 и ликвор инфузоматом 7 направляется через требуемый сорбент 9. Ликвор после проходит выходную кювету 10, где измеряются коэффициенты пропускания ликвора после сорбции на тех же длинах волн. По результатам сопоставления пропускания ликвора до и после сорбции принимается решение о продолжении сорбирования или о его окончании.

Работа устройства контроля состава ликвора основана на спектрофотометрическом методе, при котором параллельный пучок попеременно пропускают через идентичные кюветы с ликвором и дистиллированной водой и измеряют интенсивность прошедшего света.

Согласно закону Бугера
J_λ= J0λ

·e, (1) где I_λ; I_λ^o - интенсивность света, прошедшего через кювету с ликвором и дистиллированной водой соответственно;
d - длина кюветы (м; см; мм);
κ_λ - показатель экстинкции (м^-1; см^-1; мм^-1); причем
κ_λ = k_λ^погл.+k_λ^расс.., (2) где k_λ^погл.- показатель поглощения; k_λ^расс. - показатель рассеяния.

Показатель поглощения определяется оптическими свойствами атомов и молекул вещества ликвора, причем абсорбционные характеристики отдельных веществ достаточно хорошо изучены. Поэтому при определенных условиях эти вещества можно идентифицировать по спектральной зависимости пропускания ликвора от длины волны. Показатель рассеяния связан с рассеянием проходящего через ликвор излучения на молекулах, взвесях, флуктуациях плотности и т. д. На спектрах пропускания ликвора рассеяние света приводит к неселективному снижению величины пропускания, наиболее заметному в коротковолновой области спектра, так как показатель рассеяния обратно пропорционален длине волн (закон Релея)
kрλ

^асс ~ (3)
Спектр пропускания нормального ликвора, измеренного в кювете 5 мм, приведен на фиг.2.

Сильная полоса в области 278-292 нм связана с поглощением белков, входящих в состав ликвора, и может быть использована для определения их уровня (2). Слабая полоса на 405 нм обычно связывается с метгемоглобином.

Спектр пропускания нативного ликвора больного человека приведен на фиг. 3, где кривая а - ликвор (б. Александрова, д-з опухоль); кривая δ - ликвор (б. Хохлюк, д-з опухоль лобной доли).

Общее снижение пропускания ликвора обусловлено рассеянием излучения на взвесях, неоднородностях и т.д. Селективные полосы поглощения, проявляющиеся на спектрах пропускания в видимой области, обычно связывают со следующими веществами:
оксигемоглобин - 415 нм, 542 и 578 нм. Высокие значения оксигемоглобина наблюдаются у больных с субарахноидальным кровоизлиянием, кровоизлиянием в мозг, прорывом в ликворное пространство, внутримозговой гематомой, контузией мозга, красным инфарктом, белым инфарктом и др.;
метгемоглобин - 405-406; 542; 578; 630 нм. Наличие метгемовеществ особенно характерно у больных интрацеребральной и субдуральной гематомой, краниофорингиомами, некоторыми травмами и др.;
билирубин - широкая полоса 420-480 нм, причем коротковолновая часть полосы (420-430 нм) сильнее проявляется при опухолях ЦНС, хронический миелопатии, туберкулезном менингите и др., а длинноволновая часть (450-480 нм) - при кровоизлияниях, опухолях, травмах и др.

В табл. 1 приведена визуальная и спектрофотометрическая ксантохромия в ликворе при различных мозговых инсультах.

На фиг. 4 и 5 приведены спектрограммы, характеризующие изменение прозрачности ликвора в процессе сорбирования, где кривая а - исходный ликвор; кривая б - I сорбция; кривая в - II сорбция; кривая 2 - III сорбция; кривая д - IV сорбция; кривая е - V сорбция; кривая ж - VI сорбция.

Спектрофотометрический анализ ликвора целесообразно ограничить видимой частью спектра 400-750 нм, так как воздействие УФ-излучения может оказать биологическое действие на белок и другие компоненты ликвора.

Сопоставление данных фиг.2-5 и табл.1 показывает, что наиболее существенные изменения в спектре пропускания ликвора при нарушениях ЦНС как по сравнению с нормальным, так и после сорбции происходят в коротковолновой части видимого диапазона, причем динамика спектров в полосе поглощения 415 нм, связанная с поглощением окси- и метгемоглобина, максимальна. В этой же области происходит заметное уменьшение пропускания, связанное с рассеянием. В спектральной области вне полос поглощения (более 650 нм) изменения в спектрах минимальны. Поэтому одна из длин волн в области 650-750 нм, например 700 нм, может быть выбрана в качестве реперной точки отсчета.

Для нормального ликвора величина отношения коэффициентов пропускания на двух выбранных длинах волн 415 и 700 нм
A_н= ≃ 1, причем абсолютная величина Т₄₁₅ для нормального ликвора, считанная в 5 мм кювете, составляет величину более 97%.

Для ликвора с патологией величина параметра A < 1. Так, для исходного ликвора б. Александpовой (см.фиг.4)
A = = ≃ 0,63 < 1 , а для исходного ликвора б. Хохлюк (см.фиг. 5).

A = = 0,083 < 1.

На других длинах волн эти отношения для обоих случаев более близки друг к другу
A = (4)
Следовательно, параметр может служить объективным показателем, характеризующим состав ликвора, причем
A = 1, (5) при Т₄₁₅ ≥ 0,97 для кюветы 5 мм показывает, что состав ликвора близок к нормальному.

Для случаев, когда состав ликвора изменен, по сравнению с нормальным, при Т < <0,97 для кюветы 5 мм
A < 1. (6)
Степень отличия состава ликвора от нормального характеризуется величиной A: чем меньше параметр A, тем существеннее изменение состава. Очевидно, что измерение величины A ликвора больного позволяет подобрать тип сорбирующего материала для последующей ликворосорбции.

Аналогичные измерения проводятся после сорбирования. Оценка действия сорбирования на состав ликвора проводится путем сопоставления пропускания ликвора на одной длине волны, 415 нм, после сорбции и до сорбции
B = .

(7)
При В > 1 сорбция улучшает состав ликвора путем сорбирования взвесей, посторонних и вредных веществ; при В = 1 процесс сорбирования должен быть прекращен, так как изменения состава ликвора в процессе сорбирования не происходит.

Измерив величину параметра А после сорбирования, оценивают состав ликвора после сорбирования и при необходимости изменяют состав сорбента и повторяют цикл очистки.

Таким образом, в предлагаемом способе вводится непрерывный контроль состава ликвора на двух длинах волн: 415 нм (полоса поглощения) и 700 нм (вне полос поглощения), который позволяет определить параметр А, характеризующий состав ликвора, при этом если А = 1 и Т₄₁₅ > 0,97, то в сорбции нет необходимости; если А < 1, то в ликворе присутствуют посторонние вещества и ликвор требует очистки, причем чем меньше А, тем более плотный сорбент должен быть использован. Кроме того, непрерывный контроль позволяет определить параметр В, характеризующий изменение ликвора после сорбирования, при этом если В > 1, то сорбирование улучшило состав ликвора, причем чем больше В, тем эффективнее произведена очистка; если В = 1, то сорбирование не изменяет состав ликвора и процесс сорбирования должен быть прекращен; если В < 1, то используемый сорбент ухудшает состав ликвора и либо должен быть заменен сорбент (загрязнен веществами, попавшими в сорбент в процессе сорбирования), либо сорбирование при данном заболевании противопоказано.

Предлагаемый способ позволяет производить контроль состава ликвора непрерывно, не нарушает движения ликвора по магистрали, не требует взятия проб для проведения анализа, не вносит изменений в состав исследуемого ликвора и позволяет производить измерения в автоматическом режиме. Параметр В может служить качественной оценкой измерения осмолярности ликвора в процессе сорбирования.

Дополнительное условие, связанное с измерением абсолютной величины коэффициента пропускания ликвора при определении параметра A (Т₄₁₅ ≥ 0,97 для кюветы 5 мм для нормального и Т₄₁₅ < 0,97 - для ликвора с аномалиями), необходимо для исключения случайных ошибок измерения, так как не могут быть исключены случаи селективного уменьшения прозрачности ликвора на данных длинах волн.

В этих чисто умозрительных случаях величина Т₄₁₅ < 0,97 покажет, что состав ликвора изменен по сравнению с нормальным, но и в этих случаях величина параметра В будет характеризовать изменение состава ликвора в процессе сорбирования.

П р и м е р. Рассмотрим случай, когда используется один сорбент (б.Хохлюк, см.фиг.5).

До сорбции Т₄₁₅ = 0,08; Т₇₀₀ = 0,96. Данные расчета параметров А и В приведены в табл.2.

Величина А до сорбирования составила 0,083, т.е. ликвор далек от нормы, причем Т₄₁₅ = 0,08, вместо 0,97 для нормального ликвора. Каждое следующее сорбирование приближало ликвор к нормальному, так как величина параметра А возрастала и с каждой сорбцией приближалась к I. Величина параметра В во всех случаях больше I, т.е. сорбирование улучшало состав ликвора. Итоговая величина параметра А = 0,81 при Т₄₁₅ =0,8 показывает, что очищенный ликвор по составу не является нормальным, а величина параметра В = 1,57 показывает, что процесс сорбирования может быть продолжен.

Сопоставление результатов вычисления параметров А и В со спектральной зависимостью коэффициента пропускания во всем диапазоне от 400 до 750 нм показывает, что информация о пропускании ликвора на длинах волн 415 и 700 нм практически полностью характеризует динамику изменения состава ликвора и является наиболее достоверной, так как в этих спектральных участках изменение прозрачности ликвора по сравнению с нормальным максимально и минимально.

Результаты данного примера показывают, что для данного исходного ликвора должен быть использован более плотный сорбент, при котором аналогичный результат очистки ликвора мог быть получен за I-II сорбции.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии и нейрохирургии, и может применяться для лечения больных с субарахноидальным кровоизлиянием, кровоизлиянием в мозг, опухолями ЦНС. Предлагаемый способ лечения позволяет улучшить восстановление функций ЦНС, вести непрерывный неконтактный контроль. Для этого предварительно производят спектрофотометрию ликвора на двух длинах волн, одна из которых находится в полосе поглощения, а другая - вне этой полосы, рассчитывают отношение полученных значений, подбирают сорбент, сорбционная емкость которого обратно пропорциональна величине найденного отношения, осуществляют сорбцию ликвора в режиме замкнутого цикла, в процессе которого повторно измеряют плотность ликвора в полосе поглощения, рассчитывают коэффициент сорбции как отношение плотности ликвора в процессе сорбции к его плотности до сорбции и в зависимости от значений коэффициента сорбцию продолжают, прекращают или меняют сорбент. 2 табл., 5 ил.

СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ, включающий сорбцию ликвора в режиме замкнутого цикла, отличающийся тем, что предварительно производят спектрофотометрию ликвора на двух длинах волн, одна из которых находится в полосе поглощения, а вторая - вне этой полосы, рассчитывают отношение полученных значений и выбирают сорбент, сорбционная емкость которого обратно пропорциональна величине найденного отношения, осуществляют сорбцию, в процессе которой повторно измеряют плотность ликвора в полосе поглощения, рассчитывают коэффициент сорбции K как отношение плотности ликвора в процессе сорбции к его плотности до сорбции и при значениях полученного отношения K > 1 сорбцию продолжают с тем же сорбентом, при K = 1 вновь подбирают сорбент с необходимой сорбционной емкостью, а при K < 1 сорбцию прекращают.