Способ выявления септической энцефалопатии путем регистрации вызванных потенциалов Российский патент 2023 года по МПК A61B5/316 

Изобретение относится к медицине, в частности, к реаниматологии и может быть использовано для выявления септической энцефалопатии в раннем периоде (субклинически).

Отсутствие специфических методов выявления септической энцефалопатии усложняет постановку диагноза (Gofton Т.Е, Young G.B. Sepsis-associated encephalopathy. Nat Rev Neurol 2012; 8: 557-566. doi:10.1038/nrneurol.2012.183).

Вызванные потенциалы представляют собой электрическую активность, генерируемую в ответ на сенсорный или моторный стимул. Измерения вызванных ответов могут быть выполнены в различных точках по ходу участвующего в их генерации нервного пути.

Выделяют виды вызванных потенциалов (ВП) в зависимости от экзогенного стимула: зрительные вызванные потенциалы (ЗВП), слуховые вызванные потенциалы (АСВП), соматосенсорные вызванные потенциалы (ССВП) (Вызванные потенциалы: руководство для врачей - Торопина Г.Г. 2016 г.)

Соматосенсорные вызванные потенциалы (ССВП) - это биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешние раздражения и отражающие проведение афферентной волны по проприоцептивным путям, что позволяет получить информацию об их целостности или поражении на определенном уровне, причем на ранних стадиях патологического процесса. В практической диагностике применяют только электрическую стимуляцию периферических нервов (nn.medianus, ulnaris, tibialis).

Соматосенсорные вызванные потенциалы можно определять с трех уровней:

1. периферических нервных стволов - электроды устанавливают над исследуемым нервным стволом - точка Эрба (ипси- и контралатеральная сторона) при стимуляции нервов руки и подколенная ямка /головка малоберцовой кости при стимуляции нервов ноги. Регистрируют при стимуляции верхних конечностей компоненты Р8, N9, при стимуляции нижних конечностей - FP-R.

2. шейное и поясничное утолщения спинного мозга - при регистрации с шейного утолщения регистрирующий электрод устанавливают на уровне остистого отростка позвонка CVII, референтный электрод - на 6 см выше либо на точку Fz; при этом выделяют компоненты N11, N13;

При регистрации ВП с уровня поясничного утолщения регистрирующий электрод располагают над позвонком LIII, референтный электрод - на 6 см выше; при записи выделяют ответы N22, Р23;

3. краниальное отведение - для регистрации корковых ответов используют электроды в отведениях С3/С4, в качестве референтного применяют скальповый электрод Fz; при стимуляции нервов верхних конечностей регистрируют ответ N20, при стимуляции нервов нижних конечностей проводят идентификацию компонента Р45.

Принято считать, что соматосенсорные вызванные потенциалы отражают проведение афферентного импульса преимущественно через задние канатики спинного мозга, мозговой ствол и таламокортикальные пути в кору полушарий головного мозга (Гнездицкий В.В. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. Таганрог: Изд-во ТРТУ; 1997; 258 с).

Зрительные вызванные потенциалы (ЗВП) - метод, с помощью которого исследуют проводимость по зрительному пути на всем протяжении от сетчатки до зрительной коры. Стимуляцию проводят реверсивным шахматным паттерном, при выраженном снижении зрительной афферентации - на вспышку света.

Генератор главного компонента вызванных потенциалов находится в окципитальной коре, но его характеристики могут меняться вследствие поражения на любом участке оптического пути. Как правило, выделяют пики N75, Р100, N145 (на реверсивный шахматный паттерн) или N1, Р1, N2, Р2 (на вспышку света).

Акустические стволовые вызванные потенциалы (АСВП) - метод оценки проводимости по слуховому нерву, слуховым ядрам моста и среднему мозгу. АСВП - единственный метод, позволяющий оценить функциональное состояние структур понтомедуллярного и понтомезэнцефального уровней мозга.

Септическая энцефалопатия - это раннее проявление системной инфекции, когда очаг инфекции вне центральной нервной системы (ЦНС), но системный воспалительный ответ вызывает органную дисфункцию, в том числе головного мозга, в основе этой дисфункции (или острой церебральной недостаточности) лежат патофизиологические процессы, которые отражают механизмы повреждения гематоэнцефалического барьера, клеток головного мозга - микроглии, выполняющих функцию иммунокомпетентных клеток в ЦНС в виде их активации, повышения уровня провоспалительных цитокинов в ликворе и мозговом веществе, что является сутью нейровоспаления и приводит к обратимому или необратимому повреждению нейронов, их трофики, групп нейронов в виде ядер вегетативной нервной системы в стволе головного мозга, в коре головного мозга, в подкорковых ядрах.

Мультимодальные ВП являются объективными методами диагностики, демонстрирующими уровень и степень нарушения проводимости по структурам головного мозга, и могут дополнить клиническое обследование в определенных группах пациентов в критическом состоянии, например, после аноксического повреждения головного мозга (Oddo М, Rossetti АО: Early multimodal outcome prediction after cardiac arrest in patients treated with hypothermia. Crit Care Med. 2014, 42: 1340-1347. 10.1097/CCM.0000000000000211).

Некоторыми авторами проведены исследования соматосенсорных вызванных потенциалов у больных дисциркуляторной энцефалопатией позволяющие считать, что причиной несистемного головокружения у них является недостаточность функции проприоцептивной сенсорной стабилизирующей системы на церебральном уровне (Т.А. Давыдова, А.В. Густов, К.М. Беляков. Соматосенсорные вызванные потенциалы в диагностике несистемного головокружения. СТМ, 2010 - 4, с. 111.)

Известен способ применения соматосенсорных вызванных потенциалов у горнорабочих виброопасных профессий, позволяющий выявить субклиническое замедление проведения афферентной волны возбуждения в проводящей системе, а с целью раннего выявления признаков когнитивных нарушений может быть рекомендовано использование когнитивных вызванных потенциалов (Васильева Л.С., Русанова Д.В., Сливницына Н.В., Лахман О.Л. Особенности поражения нервной системы, выявляемые при регистрации соматосенсорных вызванных потенциалов у пациентов с вибрационной болезнью. Гигиена и санитария. Том 99, 2020, с. 1074).

Известный способ диагностики позволяет выявить субклинические проявления вибрационной болезни.

Известен также способ диагностики поражения плечевого нервного узла. Анализ ССВП верхних конечностей может применяться для определения распространенности и очага поражения. В частности, возможна дифференциация между поражениями проксимальными либо дистальными к ганглию дорсального корешка. Дополнительная информация о поражении корешков спинного мозга может быть получена из сравнения ответов лучевого (СVIII и Т1) и срединного (СVI и СVII) нервов (Зенков с соавт, 1991; Liverson, Dong, 1992).

Известен также способ неврологического мониторинга у пациентов, находящихся на экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО). В проспективном исследовании были обнаружены неврологические осложнения у пациентов в 85% при применении ССВП. У 70% исходы были неблагоприятными. ССВП продемонстрировали возможность прогнозирования неврологического исхода (Sung-Min Cho, Wendy Ziai, Yunis Mayasi, Aaron M Gusdon, Jennifer Creed, Matthew Sharrock. Noninvasive Neurological Monitoring in Extracorporeal Membrane Oxygenation. 2020. DOI: 10.1097/MAT.0000000000001013).

Из известных аналогов в качестве прототипа к заявляемому способу выбран способ применения соматосенсорных вызванных потенциалов у горнорабочих виброопасных профессий, позволяющий выявить субклиническое замедление проведения афферентной волны возбуждения в проводящей системе (Васильева Л.С., Русанова Д.В., Сливницына Н.В., Лахман О.Л. Особенности поражения нервной системы, выявляемые при регистрации соматосенсорных вызванных потенциалов у пациентов с вибрационной болезнью. Гигиена и санитария. Том 99, 2020, с. 1074).

Задача, решаемая при создании заявленного изобретения, состоит в раннем выявлении септической энцефалопатии.

Получаемый технический результат заявленного изобретения, состоит в повышении эффективности раннего выявления септической энцефалопатии и возможности инициирования раннего лечения.

Технический результат достигается за счет того, что в способе выявления септической энцефалопатии путем регистрации вызванных потенциалов, включающим регистрацию мультимодальных вызванных потенциалов (ВП) на первые сутки с момента постановки диагноза сепсис, согласно изобретению определяют показатели латентности пиков N9, N13, N20 и межпиковых интервалов N9-N20 с помощью соматосенсорных вызванных потенциалов с частотой стимула 20,0 мА, и длительностью стимула 0,1 мс; пиков N1, Р2, N2 с помощью зрительных ВП, со стимулом в виде вспышки света, длительностью стимула 10-20 мс; и пики I, III, V с помощью акустических ВП со стимулом ±100 дБ SPL, длительностью стимула 0,1 мс; при наличии в полученных показателях ВП отклонений от нормативных показателей в сторону увеличения или уменьшения, по меньшей мере, одного из указанных видов ВП, выявляют септическую энцефалопатию. Данные оцениваются в следующих единицах:

1. латентность и межпиковые интервалы в мсек;

2. амплитуда в мкВ.

Предложенный способ выявления септической энцефалопатии путем регистрации ВП позволяет верифицировать сепсис-ассоциированную энцефалопатию, начать своевременное лечение улучшить когнитивные функции и общий исход.

В заявленном способе приведены иллюстрации, поясняющие клинические примеры 1 и 2, где:

на фиг. 1 - представлен график коротколатентных соматосенсорных ВП при регистрации в 1-е сутки с момента постановки диагноза сепсис. Стимуляция n. medianus справа (А), стимуляция n. medianus слева (Б); отведения Ср3-Fpz, справа Ср3-Erb, слева Ср3-Erb (клинический пример 1);

на фиг. 2 - представлен график коротколатентных (стволовых) слуховых ВП в 1-е сутки с момента постановки диагноза сепсис: стимуляция справа (А), стимуляция слева (Б). Отведения Cz-M1; Cz-M2 (клинический пример 1);

на фиг. 3 - график зрительных ВП на вспышку, регистрация в 1 -е сутки с момента постановки диагноза сепсис.Отведения O1-Fz; O2-Fz (клинический пример 1);

на фиг. 4. - график коротколатентных соматосенсорных ВП при регистрации в 1-е сутки с момента постановки диагноза сепсис.Отведения Ср3-Fpz, Ср3-Erb, (клинический пример 2);

на фиг. 5 - график коротколатентных (стволовых) слуховых ВП при регистрации в 1-е сутки с момента постановки диагноза сепсис: стимуляция справа (А), стимуляция слева (Б). Отведения Cz-M1; Cz-M2. (клинический пример 2);

на фиг. 6 - график зрительных ВП на вспышку, регистрация в 1-е сутки с момента постановки диагноза сепсис. Отведения O1-Fz; O2-Fz. Способ осуществляют следующим образом:

При постановке диагноза сепсис, пациенту в первые сутки выполняют регистрацию ВП: соматосенсорных, акустических, зрительных для того, чтобы выявить сепсис-ассоциированную энцефалопатию.

Оценивают время проведения нервного импульса на всем протяжении нервного пути: от периферического до коркового (латентность, мс), используют многократную стимуляцию, последовательное усреднение.

1) коротколатентные ССВП при стимуляции nn.medianus (ulnaris) на обеих руках - регистрировали корковые, сегментарные и невральные ВП;

2) АСВП на стимул 80 дБ моноауральная стимуляция;

3) ЗВП на вспышку света длительностью 10 мс.

Для регистрации ССВП в ответ на стимуляцию срединного нерва записывающие электроды размещали на точке Эрба, чуть выше середины ключицы, над плечевым сплетением. Следующий электрод располагали по средней линии на задней поверхности шеи на уровне второго шейного позвонка, относительно близко к ядрам задних столбов. Записанные здесь сигналы свидетельствовали о надлежащей передаче ответа от периферической нервной системы в спинной мозг и рострально по спинному мозгу в продолговатый. Последние электроды размещали на скальпе поверх сенсорной (теменной) коры, контрлатерально по отношению к стимулируемой конечности. Записанные здесь сигналы удостоверяют целостность пути через ствол, таламус и внутреннюю капсулу и могут использоваться в оценке адекватности мозгового кровотока в данной области коры. Также определяли межпиковые латентности для оценки относительных показателей времени проведения, таких как, например, время проведения от N9 до N13, отражающее время передачи от плечевого сплетения до ствола, или время проведения от N13 до N20, отражающее время передачи между ядрами задних столбов и первичной сенсорной корой.

Оценка параметров ВП всех модальностей проводится по стандартным протоколам. За оценочные признаки принимаются отклонения от нормативных показателей параметров латентности, межпиковых интервалов и амплитуды (Гнездицкий В.В., Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. - Таганрог: Издательство ТРТУ-1997, - 49 с.: ISBN 5-230-24743-6.).

Нижеследующие клинические примеры иллюстрируют возможность раннего выявления септической энцефалопатии после диагностики сепсиса.

Пример 1. Пациент П., 64 лет, с основным диагнозом ишемическая болезнь сердца

22.11.2022 планово выполнено оперативное вмешательство маммарокоронарное шунтирование передней межжелудочковой артерии и огибающей артерии на работающем сердце. Эверсионная каротидная эндатерэктомия справа.

Послеоперационный период осложнился острым нарушением мезентериального кровообращения с развитием перитонита, сепсиса. 26.11.2022 выполнена диагностическая лапароскопия, лапаротомия. Левосторонняя гемиколэктомия, санация, дренирование брюшной полости. Формирование трансверзостомы. Ангиопластика со стентированием общей подвздошной артерии (ОПА), наружной подвздошной артерии (НПА) и поверхностной бедренной артерии (ПБА) справа.

У пациента имелся ряд сопутствующих заболеваний: сахарный диабет 2 типа. Хронический гастрит, вне обострения. Гипертоническая болезнь III ст. Риск ССО 4. Нефропатия смешанного генеза (диабетическая, гипертоническая). Регистрировались высокие значения лабораторных маркеров системного воспаления: СРБ - 295 мг/л; лейкоцитоз в клиническом анализе крови - 18 * 10/9 г/л; сдвиг лейкоцитарной формулы влево. Количественный способ определения уровня прокальцитонина показал значение 8,49 нг/мл. Отмечалась нестабильная гемодинамика с тенденцией к артериальной гипотензии до 80/50 мм рт ст. потребовавшая применения вазопрессорной поддержки норадреналином. Выявлялась спутанность сознания и гипоактивный делирий согласно неврологическому осмотру с применением шкал GCS, RASS, CAM-ICU.

При исследовании ССВП с верхних конечностей (стимуляция n.medianus) нами были получены невральные, сегментарные и корковые ВП при стимуляции с обеих сторон. Амплитуда невральных и спинальных ВП была снижена, увеличен межпиковый интервал N9-N20 справа на 30-38%, слева на 26,5-33%, что может наблюдаться при замедлении проводимости по соматосенсорному пути с обеих сторон и соответствовать нарушению проводимости на спино-таламическом уровне соматосенсорного пути с обеих сторон с небольшой асимметрией (фиг. 1 А, Б; табл.1, 2, 3).

При исследовании АСВП визуализировались все основные пики, наблюдалось увеличение межпикового интервала III-V справа на 30% без увеличения основного интервала I-V, что может соответствовать замедлению проводимости на понто-мезенцефальном уровне ствола головного мозга справа (фиг. 2 А, Б; табл.4, 5, 6, 7).

Таблица 4 - Латентности АСВП при регистрации в 1-е сутки с момента постановки диагноза сепсис.

ЗВП были исследованы на вспышку света, регистрировались с обеих сторон, отмечалось увеличение латентностей Р1, N2 слева и N2 справа, что может соответствовать частичному нарушению не специфической зрительной афферентации (фиг. 3; таблица 8, 9).

При оценке данных значений была выявлена сепсис-ассоциированная энцефалопатия. Таким образом, было установлено, что модальности нейромониторинга, использованные для уточнения степени поражения нервной системы, продемонстрировали ранние изменения субкортикальных (N13-N20) и кортикальных (N20-N70) путей ССВП и ЗВП, что позволяет рассматривать метод регистрации ВП специфичным для выявления САЭ у седатированных пациентов в критическом состоянии.

Пример 2. Пациент С., 74 лет, с основным диагнозом ишемическая болезнь сердца.

23.11.2022 планово выполнено оперативное вмешательство - расширенная правостороння гемиколэктомия с лимфаденэктомией по поводу низкодифференцированной аденокарциномы слепой кишки, высоко дифференцированной аденокарциномы восходящей ободочной кишки. Послеоперационный период осложнился острым нарушением мезентериального кровообращения с развитием перитонита, сепсиса. 27.11.2022 выполнена релапаротомия, ревизия органов брюшной полости, резекция трансверзоилеоанастамоза, резекция тонкой кишки, формирование илеостомы, санация и дренирование брюшной полости.

У пациента имелся ряд сопутствующих заболеваний: ишемическая болезнь сердца. Хронический гастрит, вне обострения. Гипертоническая болезнь III ст. Риск ССО 4. Хроничсекая анемия тяжелой степени. Перенесенный тромбофлебит, полная реканализация. Регистрировались высокие значения лабораторных маркеров системного воспаления: СРВ - 306 мг/л; лейкоцитоз в клиническом анализе крови - 21 * 10/9 г/л; сдвиг лейкоцитарной формулы влево. Количественный способ определения уровня прокальцитонина показал значение 45,2 нг/мл. Отмечалась нестабильная гемодинамика с тенденцией к артериальной гипотензии до 76/50 мм рт ст. потребовавшая применения вазопрессорной поддержки норадреналином. Выявлялась нарушение сознание в виде сопора согласно неврологическому осмотру с применением шкал GCS.

Проведено исследование мультимодальных ВП в 1 сутки с момента постановки диагноза сепсис. При исследовании ССВП - зарегистрированы с обеих сторон - амплитуда ВП S>D, интервал N9-N20 справа увеличен на 38%, слева на 26,5%), что соответствует нарушению проводимости на спино-таламическом уровне соматосенсорного пути с обеих сторон S<D. (фиг. 4; табл.10, 11, 12).

При исследовании АСВП - пики плохо идентифицируются, справа регистрируется только пик I (слуховое ядро), что соответствует полному нарушению проводимости по стволу головного мозга начиная с каудального уровня. (фиг 5 А. Б; табл.13, 14).

ЗВП были исследованы на вспышку света, регистрировались с обеих сторон, увеличена латентность пика N2 с обеих сторон, больше справа, амплитуда ВП S>D на 70%. Зрительная афферентация сохранена, лучше слева. (фиг 6; таблица 15, 16).

При оценке данных значений была выявлена сепсис-ассоциированная энцефалопатия. Таким образом, было установлено, что модальности нейромониторинга, использованные для уточнения степени поражения нервной системы, продемонстрировали ранние изменения субкортикальных (N13-N20) и кортикальных (N20-N70) путей ССВП и АСВП, что позволяет рассматривать метод регистрации ВП специфичным для выявления САЭ. Можно сделать вывод о том, что выявление САЭ на субклинической стадии возможно с помощью регистрации ССВП, ЗВП и АСВП в ранние сроки заболевания.

Изобретение относится к медицине, а именно к реаниматологии, и может быть использовано для выявления септической энцефалопатии в раннем периоде. Регистрируют мультимодальных вызванных потенциалов (ВП) в первые сутки с момента постановки диагноза сепсис. Определяют показатели латентности пиков N9 , N13, N20 и межпиковых интервалов N9-N20 с помощью соматосенсорных вызванных потенциалов с частотой стимула 20,0 мА и длительностью стимула 0,1мс. Определяют показатели латентности пиков N1, P2, N2 с помощью зрительных ВП с стимулом в виде вспышки света длительностью стимула 10-20 мс. Определяют показатели латентности пики I, III, V с помощью акустических ВП с стимулом ±100 дБ SPL длительностью стимула 0,1 мс. При наличии в полученных показателях ВП отклонений от нормативных показателей в сторону увеличения или уменьшения, по меньшей мере, одного из указанных видов ВП, выявляют септическую энцефалопатию. Способ обеспечивает повышение эффективности раннего выявления септической энцефалопатии. 6 ил., 16 табл., 2 пр.

Способ выявления септической энцефалопатии путем регистрации вызванных потенциалов, включающий регистрацию мультимодальных вызванных потенциалов (ВП) в первые сутки с момента постановки диагноза сепсис, отличающийся тем, что определяют показатели латентности пиков N9 , N13, N20 и межпиковых интервалов N9-N20 с помощью соматосенсорных вызванных потенциалов с частотой стимула 20,0 мА, и длительностью стимула 0,1мс; пиков N1, P2, N2 с помощью зрительных ВП, с стимулом в виде вспышки света, длительностью стимула 10-20 мс; и пики I, III, V с помощью акустических ВП с стимулом ±100 дБ SPL, длительностью стимула 0,1 мс.; при наличии в полученных показателях ВП отклонений от нормативных показателей в сторону увеличения или уменьшения, по меньшей мере, одного из указанных видов ВП, выявляют септическую энцефалопатию.