СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ НАРУШЕНИЙ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК A61H31/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и может быть использовано для профилактики сосудистых заболеваний головного мозга, лечения больных с хроническими нарушениями мозгового кровообращения и реабилитации больных в раннем и позднем восстановительных периодах после перенесенного ишемического инсульта.

Ишемические повреждения головного мозга - одна из ведущих причин инвалидизации и смерти человека в индустриально развитых странах. К настоящему времени разработано и внедрено в клиническую практику большое количество медикаментозных и немедикаментозных методов профилактики и реабилитации ишемического инсульта.

Самым распространенным методом лечения ишемического инсульта является лекарственная терапия. Известен способ лечения ишемических поражений головного мозга (Патент РФ на изобретение №2288714) с помощью анксиолитического средства Афобазол. Защитное, нейропротективное действие Афобазола обусловлено блокадой глутаматной нейротоксичности. Снижение степени повреждения головного мозга приводит к положительной динамике в неврологическом статусе при ишемическом инсульте.

Известен способ лечения ишемического инсульта с помощью инъекционной лекарственной формы (Патент РФ на изобретение №2330680). В качестве действующего вещества в терапевтической дозе используется ноопепт, обладающий высокой ноотропной и нейропротекторной активностью. По данным авторов изобретения использование ноопепта приводит к значительному снижению площади поражения головного мозга при экспериментальной ишемии.

Недостатками медикаментозных методов лечения являются побочные эффекты, наличие противопоказаний, дороговизна препаратов, наличие специально обученного персонала.

Среди немедикаментозных методов повышения адаптационных и компенсаторных возможностей организма для профилактики и реабилитации различных заболеваний является воздействие газовых смесей с различным содержанием кислорода и углекислого газа (гипоксические, гипероксические, гипоксически-гиперкапнические газовые смеси).

Известен способ лечения сосудистых заболеваний головного мозга (Патент РФ на изобретение 2102958) с помощью барокамерной гипероксии. Сущность изобретения состоит в применении с помощью барокамеры лечебной компрессии воздухом или кислородом, восстанавливающей микроциркуляцию и необходимый уровень парциального напряжения кислорода в ишемизированных тканях организма без выраженной гипероксигенации неповрежденных тканей.

Недостатком известного способа является малодоступность и дороговизна использования барокамер. Кроме того, по утверждению авторов изобретения, данный способ лечения в случае его применения у больных со снижением эндогенной защиты от гипероксии может сопровождаться передозировкой, что значительно снижает клинический эффект метода, удлиняет сроки восстановления неврологических функций и ухудшает прогноз дальнейшего восстановления.

Известен способ реабилитации больных, перенесших инфаркт миокарда (Патент РФ на изобретение №2254846), с помощью барокамерной гипоксии. Данный способ направлен на улучшение коронарного кровообращения и уменьшение или исчезновение у пациентов жалоб, обусловленных коронарной болезнью сердца, а также редукцией симптомов, которые носили неспецифический характер.

Важнейшими недостатками гипобаротерапии являются побочные эффекты в основном в виде гипокапнии и алкалоза. Эти эффекты сопровождаются вазоконстрикцией периферических сосудов, что еще больше ухудшает кислородное обеспечение тканей и приводит к угнетению интенсивности пластического обмена. Кроме того, недостатком известного способа является малодоступность из-за дороговизны методики.

Наиболее близким по достигаемому результату является способ повышения адаптационных и компенсаторных возможностей организма (Патент РФ на изобретение №2187341). Способ включает в себя курс ежедневных сеансов инспирации гиперкапнически-гипоксической газовой смесью, позволяющий повышать адаптационные и компенсаторные возможности организма. Курс ежедневных сеансов по 20-30 минут инспираций гиперкапническими и гиперкапнически-гипоксическими газовыми смесями на основе атмосферного воздуха при неизменном по азоту составе. По мере прохождения курса содержание углекислого газа в смеси увеличивается, содержание кислорода уменьшается. После достижения в процессе прохождения курса концентрации 1,3-1,6% углекислого газа в инспирируемой газовой смеси каждый сеанс проводят в два этапа. На первом этапе величина концентрации углекислого газа в инспирируемой газовой смеси составляет 0,5-0,7 от величины концентрации углекислого газа в инспирируемой газовой смеси на втором этапе сеанса. Продолжительность первого этапа составляет 0,2-0,3 от общей продолжительности сеанса.

Основным недостатком известного способа является низкая эффективность из-за недостаточной концентрации углекислого газа в инспирируемой газовой смеси (1,3-1,6%). Несомненно, что данная концентрация углекислого газа обладает адаптогенным эффектом для организма в целом, однако для реакции мозговой гемодинамики этой концентрации недостаточно. Известно, что минимальные сосудистые эффекты возникают при концентрации CO₂ 3%, а оптимальные от 3 до 7% в альвеолярном воздухе.

Техническим результатом заявляемого способа является повышение эффективности гиперкапнически-гипоксической тренировки за счет создания эффективной концентрации углекислого газа для реакции мозговой гемодинамики, а также щадящего вводного периода и индивидуального подхода к каждому пациенту.

Технический результат достигается путем постепенного нарастания концентрации углекислого газа до 6-7%, дефицита до O₂ 8-9% и увеличения времени сеанса гиперкапнически-гипоксической тренировки.

Заявляемый способ осуществляют с помощью устройства, увеличивающего объем «мертвого» пространства человека (фиг.1). Устройство для создания гиперкапнической гипоксии выполнено из медицинского пластика и содержит съемный загубник 1, трубку 2 и цилиндр 3 с емкостью «мертвого» пространства общим объемом 800 мл, разделенной на параллельно расположенные ячейки 4, соединенные между собой посредством соединительного пространства 5, имеющего обтекатель 6, причем дополнительный объем «мертвого» пространства регулируется в диапазоне 100-800 мл при помощи диафрагмы 7, выключающей из вентиляции соответствующее заданному объему число ячеек, что позволяет изменять концентрацию углекислого газа в альвеолярном воздухе в диапазоне 3-7% и дефицит кислорода в диапазоне 4-9%.

Тренировку с гиперкапнической гипоксией проводят на фоне базисной медикаментозной терапии нарушений мозгового кровообращения (нейропротекторы, сосудистые и ноотропные средства), так и без нее. Тренировку с гиперкапнической гипоксией начинают с вводного режима, который состоит из трех этапов постепенного нарастания концентрации CO₂ во вдыхаемом воздухе с 3-4 до 6-7%, дефицита O₂ от 4-5 до 8-9% и увеличения продолжительности тренировки.

На 1 этапе дыхание гиперкапнически-гипоксической газовой смесью осуществляют в течение 20 минут с концентрацией CO₂ во вдыхаемом воздухе 4-5%, дефицитом O₂ 5-6%. В случае появления симптомов в виде головной боли, головокружения, удушья, выраженного сердцебиения, слабости рекомендуется немедленно прекратить тренировку. Продолжительность следующей тренировки определяется, как время предыдущей тренировки плюс одна минута. Например: негативные симптомы возникли при первой тренировке на 4 минуте дыхания, прибавляется 1 минута - следующая тренировка продолжительностью 5 минут, и так до 20 минут. Как только человек адаптируется к газовой смеси, можно переходить ко второму этапу.

На 2 этапе дыхание гиперкапнически-гипоксической газовой смесью осуществляют в течение 20 минут с концентрацией CO₂ во вдыхаемом воздухе 5-6%, дефицитом O₂ 6-7%. В случае появления негативных симптомов продолжительность тренировки изменяется так же, как на первом этапе дыхания. Как только человек адаптируется к газовой смеси, можно переходить к третьему этапу.

На 3 этапе дыхание гиперкапнически-гипоксической газовой смесью осуществляется в течение 20 минут с концентрацией CO₂ во вдыхаемом воздухе 6-7%, дефицитом O₂ 8-9%. В случае появления негативных симптомов продолжительность тренировки изменяется так же, как на первом этапе дыхания. Как только человек адаптируется к газовой смеси, можно переходить к тренировочному режиму.

Тренировочный режим - это дыхание гиперкапнически-гипоксической газовой смесью в течение 20 минут с концентрацией CO₂ во вдыхаемом воздухе 6-7%, дефицитом O₂ 8-9%. Продолжительность тренировочного режима составляет 18-24 дня. Особенностью тренировочного режима является постепенное увеличение концентрации CO₂ во вдыхаемом воздухе до 6-7%, дефицита O₂ до 8-9% в первые 3 минуты и постепенное восстановление концентраций в последние 3 минуты 20-минутной тренировки. Данный подход позволяет существенно снизить риск возникновения побочных явлений дыхания в виде головной боли, головокружения и т.д.

Таким образом, разработанный способ гиперкапнически-гипоксических тренировок позволяет создавать эффективную концентрацию газов во вдыхаемой газовой смеси и осуществлять индивидуальный подход к каждому пациенту. При хорошей переносимости гиперкапнически-гипоксической тренировки возможна более быстрая адаптация путем сокращения вводного периода и наоборот плохая переносимость увеличивает срок вводного периода.

Для доказательства эффективности заявляемого способа были проведены клинические испытания. Курс тренировок с гиперкапнической гипоксией прошли 14 человек в возрасте от 35 до 65 лет с перенесенным ранее ишемическим инсультом. Тренировки с гиперкапнической гипоксией проводились как на фоне медикаметозной терапии, так и без нее.

Клиническое обследование пациентов проводилось до и после тренировок и включало сбор жалоб, анамнез, неврологический статус на момент исследования. Дополнительные методы исследования проводились до и после тренировок и включали дуплексное сканирование брахиоцефальных сосудов, электроэнцефалографию, магнитную стимуляцию пирамидных трактов, слуховые вызванные потенциалы.

Анализ полученных данных показал, что тренировки гиперкапнической гипоксией являются эффективным средством в реабилитации ишемического инсульта. Показана выраженная положительная динамика по неврологическому статусу, в частности (наиболее частые симптомы):

- снижение частоты и интенсивности головной боли у 100% пациентов;

- снижение частоты и интенсивности головокружений у 85,7% пациентов;

- шаткость при ходьбе у 75% пациентов;

- удовлетворительное проведение координаторных проб у 90% пациентов;

- нистагм у 50% пациентов;

- асимметрия рефлексов у 50% пациентов;

- снижение степени гемипареза у 83,3% пациентов;

- увеличение силы мышц (на стороне пареза) у 83,3% пациентов. Средний прирост мышечной силы на стороне пареза составил 86,9±36,6%;

- оценка объема (кратковременной) оперативной памяти выявило снижение количества ошибок при выполнении теста в среднем на 10% (с 48,1% до 38,1%).

Без положительной неврологической динамики у всех пациентов симптомы орального автоматизма.

Клинический пример

Пациент 3., 42 года, обратилась в Поликлинику Алтайского государственного медицинского университета. Диагноз: острое нарушение мозгового кровообращения в вертебробазилярном бассейне. Перманентный вестибулопатический синдром. Синдром цефалгии. Пирамидная недостаточность слева. Нейросенсорная тугоухость слева.

Неврологический статус: жалобы на частые головные боли в левой половине головы, отсутствие слуха слева, шум в левой половине головы, шаткость при ходьбе. При осмотре: горизонтальный нистагм (в крайних отведениях), сухожильные рефлексы (S>D). Координаторные пробы выполняет с интенцией, в позе Ромберга не устойчива.

Магнитная стимуляция пирамидных трактов: легкая асимметрия функции моторной коры головного мозга D>S.

Вызванные потенциалы слуховые: нарушение функции периферических акустических структур слева за счет дефекта восприятия, с нарушением нейросенсорной передачи. Замедление внутристволового проведения по акустическим структурам слева на медуло-понтодмезенцефальном уровне.

Кистевая динамометрия: справа - 28 кг, слева - 29 кг.

Гиперканически-гипоксические тренировки проводились в течение 18 дней по 20 минут ежедневно. Вводный режим составил 3 дня. Медикаментозное лечение на фоне гиперкапнически-гипоксических тренировок: мидокалм, вит. B₁₂, спазган, эуфиллин, луцетам, аскорбин. кислота, никотиновая кислота, трентал, мексидол.

После курса тренировок с гиперкапнической гипоксией и медикаментозной терапии:

Неврологический статус: жалобы на редкие головные боли, отсутствие слуха слева, шум в левой половине головы.

При осмотре: горизонтальный нистагм только при провокации и взгляде влево, сухожильные рефлексы (S=D). Координаторные пробы без особенностей, в позе Ромберга устойчива.

Магнитная стимуляция пирамидных трактов: Проведение по пирамидному тракту на момент исследования не нарушено. Функция возбудимости моторной коры головного мозга удовлетворительная.

Вызванные потенциалы слуховые: нарушение функции периферических акустических структур слева за счет дефекта восприятия, с нарушением нейросенсорной передачи. Замедление внутристволового проведения по акустическим структурам слева на медуло-понтодмезенцефальном уровне. Динамика слабо положительная по времени стволового проведения по акустическим структурам слева, без улучшения функции восприятия слева.

Кистевая динамометрия: справа - 28 кг, слева - 29 кг.

Таким образом, в динамике у пациента 3. улучшение по: частоте и интенсивности головной боли, выраженности нистагма, симметричности рефлексов, координаторным пробам, восстановление проведения по пирамидному тракту.

Клинический пример

Пациент Ш., 65 лет, обратился в Поликлинику Алтайского государственного медицинского университета. Диагноз: ЦВБ: гипертоническая болезнь, атеросклероз. Последствия острого нарушения мозгового кровообращения в вертебробазилярном бассейне, гемипарез и гемиатаксия слева.

Неврологический статус: жалобы на слабость в левых конечностях, диплопия справа при взгляде вверх. При осмотре: увеличение тонуса мышц слева, сухожильные рефлексы (S>D), координаторные пробы: промахивается слева, в позе Ромберга не устойчив, глазные щели (D>S), симптомы орального автоматизма.

Вызванные потенциалы слуховые: легкая относительная дисфункция внутристволового проведения по акустическим структурам слева на понтомезэнцефальном уровне.

Кистевая динамометрия: справа - 29 кг, слева - 28 кг.

Гиперканически-гипоксические тренировки проводились в течение 18 дней по 20 минут ежедневно. Вводный режим составил 8 дней. Медикаментозное лечение на фоне гиперкапнически-гипоксических тренировок не проводилось.

После курса тренировок с гиперкапнической гипоксией:

Неврологический статус: жалоб нет. При осмотре: тонус мышц в норме, сухожильные рефлексы (S=D), координаторные пробы: в норме, в позе Ромберга устойчив, глазные щели (D>S), симптомы орального автоматизма.

Вызванные потенциалы слуховые: Нарушения функции периферических и стволовых структур не выявлено.

Кистевая динамометрия: справа - 32 кг, слева - 40 кг.

Таким образом, в динамике у пациента Ш. наблюдается восстановление тонуса и силы мышц, симметричности рефлексов. Координаторные пробы без особенностей, в позе Ромберга устойчив. Отсутствуют жалобы на диплопию. Восстановление функции внутристволового проведения по акустическим структурам слева.

Вышеописанные изменения при реабилитации ишемического инсульта свидетельствуют о том, что гиперкапнически-гипоксические тренировки, проводившиеся как на фоне базисной медикаментозной терапии, так и без нее способствовали снижению неврологического дефицита. Апробированный, щадящий режим тренировок позволил пройти курс тренировок всем пациентам, несмотря на перенесенный ишемический инсульт.

Эффективность реабилитации ишемического инсульта с помощью гипоксически-гиперкапнических тренировок была доказана в эксперименте на 33 половозрелых крысах линии Wistar, с массой тела 258±7 грамм, в возрасте 9-10 месяцев. Крысам (18 крыс - опытная группа и 15 крыс - контрольная группа) создавалась экспериментальная модель ишемии головного мозга путем перевязки правой общей сонной артерии под тиопенталовым наркозом (50 мг/кг, внутрибрюшинно). По окончанию послеоперационного периода, который длился 10 дней, у всех животных был оценен неврологический дефицит и степень выраженности двигательно-координационных нарушений. Далее, в течение 30 дней, по 20 минут ежедневно, проводилась реабилитация инсульта с помощью тренировок с гиперкапнической гипоксией. По окончанию тренировок у всех крыс был повторно проанализирован неврологический дефицит и степень выраженности двигательно-координационных нарушений.

Для создания гиперкапнической гипоксии крыс опытной группы помещали в специальные, герметичные камеры с калибровочным отверстием диаметром 3 мм для доступа атмосферного воздуха. Концентрация CO₂ во вдыхаемой смеси контролировалась при помощи газоанализатора «Spirolit-2» (Германия) и составляла 6-7%, O₂ - 10-12%. Гиперкапнически-гипоксические тренировки проводились ежедневно по 20 минут в течение 30 дней. Животные контрольной группы помещались в аналогичные камеры со свободным доступом атмосферного воздуха на адекватные промежутки времени.

Неврологический статус животного определяли по максимальному баллу шкалы Menves: 0 балла - отсутствие неврологического дефицита; 1 балл - тоническая флексия передней контралатеральной лапы по отношению к стороне окклюзии общей сонной артерии при подъеме крысы за хвост; 2 балла - отставание передней контралатеральной лапы по отношению к стороне окклюзии общей сонной артерии при потягивании крысы за хвост; 3 балла - движение крысы в сторону, противоположную окклюзии общей сонной артерии при удержании крысы за хвост; 4 балла - спонтанное вращение крысы в сторону, противоположную окклюзии общей сонной артерии (Menves S.A., HoffJ.T., Betz L.A., 1992).

Двигательно-координационные нарушения у животных определяли по способности удерживаться на вращающемся стержне диаметром 70 мм и длиной 200 мм, располагавшемся на высоте 800 мм от пола (Baldumi W., De Angelis V., Mazzoni E. et al., 2000). Животных предварительно обучали, 3-кратно помещая на 5 мин на стержень при скорости его вращения 7 об/мин. При тестировании учитывалось количество времени пребывания животного на вращающемся стержне при скорости 21 об/мин. Если во время тестирования период удержания превышал 2 минуты, испытание прекращали.

Все регистрируемые показатели были подвергнуты статистической обработке на основании рекомендаций, изложенных в работах Лакина Г.Ф. и Гланца С. (Лакин Г.Ф., 1990; Гланц С., 1998).

Экспериментальное ишемическое повреждение мозга, оцененное по шкале Menves в конце десятидневного послеоперационного периода, характеризовалось выраженным неврологическим дефицитом у животных опытной и контрольной групп (фиг.2). Важно, что животные опытной и контрольной групп не различались друг от друга по выраженности неврологического дефицита на этот период исследования. Повторное тестирование неврологического дефицита у животных по завершению периода реабилитации выявило существенные различия между группами по этому показателю. В динамике тренировок у животных контрольной группы значимого снижения неврологического дефицита не происходило. Как до, так и после периода реабилитации неврологический дефицит крыс контрольной группы составлял 1,3 балла по шкале Menves. В отличие от этого неврологический дефицит крыс, проходивших курс гиперкапнически-гипоксических тренировок, практически устранялся после окончания тренировок и составлял всего 0,1±0,1 балла по шкале Menves, что было в 18 раз меньше, чем до тренировок.

Эти данные непосредственно указывают на высокую эффективность гиперкапнически-гипоксических тренировок как средства восстановления структурно-функциональных нарушений мозга после его ишемического повреждения.

Еще одним подтверждением эффективности гиперкапнически-гипоксических тренировок как средства реабилитации при инсульте являются результаты исследования двигательно-координационных нарушений (фиг.3). Из чертежа видно, что после окончания тренировок с гиперкапнической гипоксией время пребывания животных на вращающемся стержне было в 2 раза больше по сравнению с животными контрольной группы. Это указывает на то, что под влиянием гиперкапнически-гипоксических тренировок происходит выраженное снижение двигательно-координационных нарушений, возникающих в результате ишемического повреждения головного мозга.

Анализируя полученные результаты можно сделать вывод, что использование тренировок с гиперкапнической гипоксией в реабилитации ишемического повреждения головного мозга является эффективным, так как приводит к выраженному снижению неврологического дефицита и двигательно-координационных нарушений.

Таким образом, преимуществами заявляемого способа являются:

1. Создание эффективной концентрации углекислого газа и кислорода во вдыхаемой газовой смеси для реакции мозговой гемодинамики.

2. Снижение вероятности возникновения побочных эффектов гиперкапнически-гипоксических тренировок за счет индивидуального подхода к каждому пациенту.

3. Возможность использования тренировок в реабилитации ишемического инсульта как на фоне базисной терапии, так и без нее.

4. Простота, удобство и безопасность применения способа, не требующего дорогостоящего оборудования.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и может быть использовано для профилактики сосудистых заболеваний головного мозга, лечения больных с хроническими нарушениями мозгового кровообращения и реабилитации больных в раннем и позднем восстановительном периоде после перенесенного ишемического инсульта. Техническим результатом заявляемого способа является повышение эффективности гиперкапнически-гипоксической тренировки за счет создания эффективной концентрации углекислого газа для реакции мозговой гемодинамики, а также щадящего вводного периода и выбор индивидуального режима дыхания. Концентрацию углекислого газа в газовой смеси постепенно доводят до 6-7%, а дефицит кислорода до 8-9%. Продолжительность тренировки определяют индивидуально по субъективной переносимости, а продолжительность следующей тренировки определяют как время предыдущей плюс одна минута, но не более 20 минут. 3 ил.

Способ лечения нарушений мозгового кровообращения, заключающийся в ежедневных тренировках с дыханием гиперкапнически-гипоксической газовой смесью, отличающийся тем, что концентрацию углекислого газа в газовой смеси постепенно доводят до 6-7%, а дефицит кислорода до 8-9%, причем продолжительность тренировки определяют индивидуально по субъективной переносимости, а продолжительность следующей тренировки определяют как время предыдущей плюс одна минута, но не более 20 мин.