Клинико-прогностическая ценность церебральной оксиметрии у новорожденных с врожденными пороками развития в периоперационном периоде

Резюме

Цель исследования - определить клинико-прогностическую ценность метода церебральной оксиметрии у новорожденных с врожденными пороками развития (ВПР) в периоперационном периоде.

Материал и методы. Проанализировано 160 историй развития новорожденных с целью опре­деления предрасполагающих факторов к развитию перинатального поражения центральной нерв­ной системы (ЦНС). Церебральная оксиметрия была выполнена 68 пациентам. Дети были разделены на 3 группы: 1-я группа - новорожденные с ВПР (поступавшие в отделение хирургии новорожденных) с поражением головного мозга (n=20), 2-я группа - новорожденные с ВПР (поступавшие в отделение хирургии новорожденных) без поражения головного мозга (n=20), 3-я - группа контроля, здоровые доношенные новорожденные, поступавшие в отделение новорожденных ФГБУ "Национальный меди­цинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова" Минздрава России (n=28). Всем пациентам из 1-й и 2-й групп была проведена хирургическая коррек­ция ВПР в раннем неонатальном периоде (0-7-е сутки жизни). Церебральная оксиметрия новорожден­ным с ВПР из 1-й и 2-й группы была проведена троекратно: в 1-е сутки жизни, 1-е послеоперационные и 7-е послеоперационные сутки. Детям из группы контроля церебральная оксиметрия была выполнена однократно во сне, в среднем на 2,1±1,2-е сутки жизни. Пациентам из всех 3 групп была выполнена нейросонография.

Результаты. Анализ 160 историй болезни новорожденных выявил, что поражения ЦНС встречались в 45% случаев (у 72 из 160 детей). Были выявлены следующие предрасполагающие факторы: перене­сенная тяжелая и среднетяжелая асфиксия при рождении [отношение шансов (ОШ) = 8], длительность анестезиологического обеспечения дольше 1 ч (ОШ=6), повторные оперативные вмешательства (ОШ=4), а также длительность искусственной вентиляции легких (ИВЛ) более 2 сут (ОШ=17). Анализ показате­лей церебральной оксигенации (ЦО) выявил различия между 1-й группой и группой контроля по обоим полушариям на 1-е сутки жизни, 1-е и 7-е послеоперационные сутки, которые оказались статистически значимыми (р<0,05). Различия между 2-й группой и группой контроля также оказались статистически значимыми, за исключением показателя ЦО по правому полушарию на 1-е послеоперационные сутки (р=0,0584). Следует отметить, что как в предоперационном периоде, так и на 1-е и 7-е сутки постопера­ционного периода уровень оксигенации ткани головного мозга у детей с ВПР оказался достоверно выше, чем у здоровых новорожденных. При оценке межполушарной асимметрии выявлены колебания ЦО между правым и левым полушариями в пределах 1-2% как в исследуемых группах с ВПР, так и в контрольной группе.

Вывод. Уровень ЦО у детей с ВПР, включенных в наше исследование, в предоперационном и после­операционном периодах был выше, чем у здоровых детей, что могло быть одной из причин транзиторных неврологических нарушений. Кроме того, развитию нарушений способствовали перенесенная асфиксия, продолжительность анестезиологического пособия более 1 ч, повторные оперативные вмешательства и продолжительность ИВЛ более 48 ч.

Ключевые слова:новорожденный, церебральная оксиметрия, центральная нервная система, поражение головного мозга

Неонатология: новости, мнения, обучение. 2017. № 4. С. 88-95.
DOI: 10.24411/2308-2402-2017-00008


В настоящее время, по данным разных источников, от­носительное количество детей с пороками развития внутренних органов составляет от 5 до 8%. Некото­рые пороки развития ввиду их экстренности, тяжести или возможности развития осложнений требуют проведения оперативного лечения в периоде новорожденности. Про­ведение анестезиологического пособия новорожденным пациентам зачастую приводит к поражению центральной нервной системы (ЦНС) [1]. Пациенты с тяжелыми поро­ками развития, влекущими за собой сердечно-легочную недостаточность, гемодинамические нарушения, могут раз­вивать поражения ЦНС как в предоперационном, так и в по­слеоперационном периодах. Так как в периоперационном периоде неврологический осмотр малоинформативен из-за медикаментозного сна пациентов, в неонатальных отделени­ях анестезиологии и реанимации хирургического профиля необходимо использовать объективные методы оценки структурного и функционального состояния ЦНС. Учитывая вышеизложенное, помимо рутинного проведения нейросонографии (НСГ) в динамике, целесообразен неинвазивный мониторинг церебральной оксигенации (ЦО).

Неинвазивный мониторинг степени насыщения гемо­глобина кислородом в сосудистом бассейне коры голов­ного мозга основан на способности окси- и дезоксигемоглобина абсорбировать свет в диапазоне излучения, близком к инфракрасному. Принцип спектроскопии в близком к инфракрасному спектре как метода мониторинга кисло­родного статуса головного мозга впервые был представлен в работах Jobsis в 1977 г. [2]. Суть метода заключается в измерении степени поглощения света в диапазоне волн от 700 до 1000 нм, проходящего через биологические суб­станции, имеющие кислородозависимые спектры поглоще­ния - гемоглобин (как связанный с кислородом, так и дезоксигемоглобин) и цитохромоксидазу [3, 4].

За последнее десятилетие опубликовано много россий­ских и зарубежных работ по изучению ЦО у здоровых доно­шенных новорожденных с изучением нарастания уровня ЦО в течение первых 10 мин жизни [5, 6], у недоношенных и глубоконедононенных новорожденных оценивали ЦО при реанимационных мероприятиях, а также при появлении неврологической симптоматики гипоксически-ишемического генеза [7-9]. Изучали уровень ЦО у новорожденных с врожденными пороками развития (ВПР) во время индук­ции ингаляционным наркозом [10]. Однако нам не удалось найти в доступной литературе сравнительных данных об изменении уровня ЦО у новорожденных с ВПР в дооперационном и раннем постоперационном периоде.

Цель исследования - определить клинико-прогностическую ценность метода церебральной оксиметрии у ново­рожденных с ВПР в периоперационном периоде, сопоста­вив показатели церебральной оксигенации (ЦО) у детей с ВПР с развившейся и неразвившейся клинической карти­ной гипоксически-ишемического и/или гипоксически-геморрагического поражения ЦНС в постоперационном периоде. Кроме того, целесообразно провести комплексную оценку факторов, предрасполагающих к развитию перинатального поражения ЦНС гипоксически-ишемического и гипоксически-геморрагического генеза у детей с ВПР, требующих раннего хирургического вмешательства. Полученные данные помо­гут определить перспективы использования церебральной оксиметрии для оценки эффективности нейропротективной терапии в неонатальных отделениях анестезиологии и реа­нимации хирургического профиля

Материал и методы

Ретроспективно были проанализированы 243 истории болезни детей, находившихся в отделении хирургии ново­рожденных ФГБУ "Национальный медицинский исследо­вательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова" Минздрава России с января 2014 г. по февраль 2015 г. Критериями включения в иссле­дование были наличие ВПР, оперативное вмешательство в раннем неонатальном периоде (0-7-е сутки жизни). К критериям исключения относились ВПР головного мозга, оперативное лечение позже 7 сут жизни или отсутствие опе­ративного лечения. После проведенного анализа первичной медицинской документации выполнен ретроспективный анализ 160 историй развития новорожденных, включенных в исследование, с целью определения факторов, предрас­полагающих к развитию перинатального поражения ЦНС гипоксически-ишемического и гипоксически-геморрагического генеза у детей с ВПР, требующих раннего хирургиче­ского вмешательства

В периоде новорожденности ЦО была проведена 68 пациентам, рожденным в период с сентября 2016 г. по февраль 2017 г. в ФГБУ "Национальный медицинский иссле­довательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В. И. Кулакова" Минздрава России. Дети были разделены на 3 группы: 1-я группа - дети с ВПР и с пораже­нием ЦНС (n=20), 2-я группа - дети с ВПР без поражения ЦНС (n=20), 3-я группа - контрольная, которую составили здо­ровые дети, переведенные из родильного зала в отделение физиологии новорожденных (n=28). Общая характеристика групп представлена в табл. 1.

Как видно из табл. 1, достоверных различий между гестационным возрастом, массой, а также длиной тела при рож­дении у пациентов обеих групп не отмечено, группы сопо­ставимы для сравнения.

Всем новорожденным после поступления в отделение хирургии новорожденных из родильного зала был выпол­нен унифицированный комплекс лечебно-диагностических мероприятий по стандартной схеме, принятой в отделении.

Распределение детей по нозологическим формам ВПР представлено в табл. 2.

Среди обязательных и дополнительных диагностиче­ских методов исследования были выполнены определе­ние группы крови и резус-принадлежности, клинический и биохимический анализы крови, гемостазиограмма, общий анализ мочи, рентгенологическое исследование органов грудной клетки и брюшной полости, комплексное ультразву­ковое исследование (УЗИ) внутренних органов, компьютер­ная/магнитно-резонансная томография (КТ/МРТ) области интереса.

После подтверждения диагноза и стабилизации состо­яния всем пациентам было выполнено оперативное вмешательство под общей комбинированной анестезией. 3 (15%) пациентам из 1-й группы и 2 (10%) из 2-й группы потребова­лось повторное оперативное вмешательство.

Средний возраст проведения оперативного вмеша­тельства у детей из 1-й группы составил 3±2,9 сут жизни, из 2-й группы - 2,1±6,7 сут жизни. Оперативное лечение всем новорожденным было проведено в раннем неонатальном периоде.

Всем пациентам с ВПР было проведено УЗИ головного мозга с допплерометрией на ультразвуковом аппарате экспертного класса SIEMENS Acuson S2000 (Германия): до операции, в 1-е и на 7-е сутки после оперативного вме­шательства, с целью оценки возможных гемодинамических изменений в головном мозге. Детям из контрольной группы было выполнено УЗИ головного мозга в среднем на 2±1,4-е сутки жизни. Ни у одного новорожден­ного из контрольной группы по данным НСГ патологии не выявлено.

С целью оценки насыщаемости кислородом ткани мозга проводили неинвазивный мониторинг - ЦО с помощью аппа­рата NONIN EQUANOX AdvanceModel 7600 Regional Oximetry System (США). ЦО проводили троекратно: до операции, в 1-е сутки после оперативного лечения и на 7-е сутки после оперативного вмешательства - в течение суток. Детям из контрольной группы ЦО выполняли однократно во сне в среднем на 2,1±1,2-е сутки жизни. Тканевую ЦО проводили билатерально.

Неврологический статус в раннем постоперацион­ном периоде оценивали врач анестезиолог-реаниматолог совместно с врачом-неврологом на основании стандарти­зированного протокола неврологического осмотра ново­рожденных. Первый неврологический осмотр проводили на 5-7-е послеоперационные сутки - по окончании миорелаксантной и седативной терапии. Последующую оценку невро­логического статуса проводили каждые 10 дней до выписки ребенка из стационара.

Статистическая обработка данных выполнена в про­граммах Statistica 13 ("Statsoft", США). Для оценки уровня достоверности различий в группах с ненормальным распре­делением оцениваемых показателей использовался непара­метрический критерий Манна-Уитни.

Результаты и обсуждение

Анализ 160 историй болезни новорожденных выявил, что поражения ЦНС встречались в 45% случаев (72/160). В большинстве своем они имели транзиторный характер и к моменту выписки из стационара у 58% (42/72) полно­стью регрессировали. Гипоксически-ишемическое пораже­ние ЦНС было диагностировано у 56 (78%) детей. У 10 (14%) детей имелось сочетание гипоксически-ишемического пора­жения с геморрагическим. Изолированно геморрагическое поражение ЦНС было выявлено у 6 (8%) детей, как пра­вило, это были внутрижелудочковые кровоизлияния (ВЖК) I-II степени.

При анализе возможных факторов риска развития поражений ЦНС были выявлены следующие предраспола­гающие факторы: перенесенная тяжелая и среднетяжелая асфиксия при рождении [отношение шансов (ОШ)=8], дли­тельность анестезиологического обеспечения дольше 1 ч (ОШ=6), повторные оперативные вмешательства (ОШ=4), а также длительность ИВЛ более 2 сут (ОШ=17). Совокуп­ность одновременно нескольких факторов риска наиболее часто встречалась среди детей с врожденной диафрагмальной грыжей (ВДГ), из 12 детей с ВДГ у 9 были выявлены как минимум 2 фактора, предрасполагающих к развитию поражения ЦНС. Наибольшая вероятность развития (92%) перинатальных поражений ЦНС у детей, прооперирован­ных по поводу ВДГ, подтвердилась и при анализе состояния 40 детей, которым проводилась ЦО (рис. 1).

Разграничение цветом на рис. 1 указывает на то, что среди 12 новорожденных с ВДГ изолированное гипоксически-ишемическое поражение ЦНС было выявлено у 10 (83%) детей, в сочетании с геморрагическим поражением -у 2 (17%) пациентов с ВДГ. В обеих группах была равная доля детей с кишечной непроходимостью, омфалоцеле и тератомой. В 1-й группе не было пациентов с пороками развития почек, гастрошизисом, кистой яичника и экстрофией мочевого пузыря.

Колебания насыщаемости кислородом ткани мозга, выявленные после статистической обработки полученных данных, представлены в табл. 3 и 4.

Данные, представленные в табл. 3 и 4, демонстрируют, что различия в уровне оксигенации ткани головного мозга, выявленные у пациентов 1-й группы на 1-е сутки жизни, 1-е и 7-е послеоперационные сутки, и у пациентов группы контроля по обоим полушариям, оказались статистически значимыми. Различия между 2-й группой и группой контроля также оказались статистически значимыми, за исключением показателя ЦО по правому полушарию на 1-е послеопераци­онные сутки. Следует отметить, что как в предоперационном периоде, так и на 1-е и 7-е сутки постоперационного периода уровень оксигенации ткани головного мозга у детей с ВПР оказался достоверно выше, чем у здоровых новорожденных. Сопоставление 1-й и 2-й групп не выявило достоверных раз­личий ЦО во всех 3 точках исследования.

Таким образом, изменения уровня ЦО характеризуются как признаки гипероксии у детей с ВПР, в отличие от детей из группы контроля. Гипероксия ткани головного мозга в пери-операционном периоде могла возникнуть вследствие дотации дополнительного кислорода в воздушно-кислородной смеси у детей, находившихся на ИВЛ, как до, так и после проведен­ного оперативного вмешательства. Как известно, гипероксия является одним из факторов, повреждающих клетки мозговой ткани. Воздействие гипероксии нарушает образование миелиновой оболочки (снижается экспрессия основного белка миелина), а также вызывает апоптоз и уменьшает пролифе­рацию олигодендроцитов, снижает способность защищать клетки - предшественники олигодендроцитов от токсиче­ского воздействия экзогенного глутамата [11].

Высокие показатели ЦО у пациентов 2-й группы - без поражений ЦНС, достоверно отличающиеся от уровня ЦО у пациентов в группе контроля, могут быть связаны с тем, что пациенты из этой группы, так же, как и пациенты из 1-й группы, находились на ИВЛ. Зачастую пациенты с ВПР в связи с их нестабильностью, гемодинамическими нару­шениями, развивающимися вследствие тяжести основного заболевания, требуют дополнительной дотации кислорода, в среднем до 50%. В 1-й группе уровень ЦО выше, чем во 2-й, в среднем на 1-3%, это позволяет сделать предположение о то, что уровень ЦО выше 80-83% может быть предиктором развития транзиторных поражений ЦНС.

При проведении анализа минимальных и максималь­ных значений ЦО за время наблюдения было выявлено, что дети из 1-й группы (с поражением ЦНС) в 1-е сутки жизни и 1-е послеоперационные сутки подвергались более выра­женной гипоксии головного мозга, чем новорожденные из 2-й группы (без признаков поражений ЦНС). При этом медиана в обеих группах относительно близка к норматив­ным значениям, что говорит о своевременной коррекции гипоксических и гипероксических состояний путем коррек­ции фракции кислорода в подаваемом воздухе у ребенка на ИВЛ.

Нами проведена оценка межполушарной асимметрии во всех трех группах. Результаты представлены в табл. 5.

Оценка межполушарной асимметрии показала колебания ЦО между правым и левым полушариями в пределах 1-2% как в исследуемых группах с ВПР, так и в контрольной группе. Во 2-й группе у детей без поражений ЦНС во всех 3 точках проведения ЦО медиана асимметрии составила 0. Выявлен­ные нами минимальные колебания показателей ЦО разнятся с данными, полученными в исследовании А.В. Симоновой и соавт. [13], что может быть связано с дезорганизацией моз­гового и системного кровотока у детей с ВПР в связи с особен­ностями пороков развития, а также зачастую с нестабильно­стью центральной гемодинамики.

При проведении допплерометрии сосудов головного мозга одним из основных показателей был индекс сосуди­стой резистентности передней мозговой артерии (IR ПМА). Статистический анализ достоверно значимых различий между группами 1, 2 и нормативными значениями IR ПМА здоровых доношенных новорожденных [12] не выявил (р>0,05). Также не удалось выявить четкой корреляционной взаимосвязи уровня оксигенации с показателями допплерометрии сосудов головного мозга, что продемонстрировано на корреляционной диаграмме.

Как следует из рис. 2, ни в одной группе не выявлено досто­верной корреляционной связи (р>0,1) между показателями ЦО и IR ПМА. Отсутствие связи может быть вследствие того, что ЦО основана только на измерении насыщения гемоглобина кисло­родом, т.е. на способности окси- и дезоксигемоглобина погло­щать свет в диапазоне излучения, близком к инфракрасному, тогда как индекс резистентности рассчитывается допплерометрически исходя из нескольких характеристик: систолической и конечной диастолической скоростей кровотока. Полученные нами результаты противоречат таковым, полученным в иссле­довании А.В. Симоновой и соавт. [13], которые выявили досто­верную корреляционную связь. Однако исследование коллег проводилось у условно здоровых детей и наличие ВПР, пора­жений ЦНС или другой патологии являлось критерием исклю­чения. В связи с этим требуется дальнейшее более глубокое изучение наличия/отсутствия корреляционной связи между уровнем ЦО и IR и сравнения групп с условно здоровыми ново­рожденными и пациентами с ВПР.

Среди выявленных поражений головного мозга чаще встре­чались церебральная ишемия (до 50%), синдром мышечной дистонии (до 50%), а также синдромы угнетения (до 40%) и повышенной нервно-рефлекторной возбудимости (до 30%).

До операции церебральная ишемия I-II степени была выявлена у одного ребенка. Неврологическая симптома­тика чаще имела место в раннем послеоперационном пери­оде с постепенным регрессом к моменту выписки домой. У 4 (20%) пациентов к моменту выписки из стационара отме­чалось полное выздоровление, у 8 (40%) - улучшение в виде частичного регресса неврологической симптоматики.

Вывод

В нашем исследовании в группе детей с ВПР (с пери­натальным поражением головного мозга и без такового) в течение периоперационного периода уровень ЦО был достоверно выше, чем в группе контроля. Высокий уровень ЦО выше 80% может быть предиктором развития транзиторных неврологических нарушений, в связи с чем следует обращать пристальное внимание на своевременную кор­рекцию уровня кислорода в подаваемой смеси у новорож­денных с ВПР в периоперационном периоде. Достоверной корреляционной связи между уровнем тканевой ЦО и пока­зателями мозгового кровотока (IR ПМА) у новорожденных в периоперационном периоде нами не выявлено.

ЛИТЕРАТУРА

1. Тебердиева С.О., Ушакова Л.В., Сафановская А.А., Буров А.А. и др. Комплексная оценка факторов, оказывающих неблагоприятное воздействие на функциональное состояние головного мозга ново­рожденных детей с врожденными пороками развития внутренних органов // Неонатология: новости, мнения, обучение. 2017. № 2. С. 59-67.

2. Jobsis F.F. Noninvasive, infrared monitoring of cerebral and myocardial oxygen sufficiency and circulatory parameters // Science. 1977. Vol. 198. P. 1264-1267.

3. Wray S., Cope M., Delpy D.T., Wyatt J.S. et al. Characterization of near infrared absorption spectra cytochrome aa3 and haemoglobin for the non-invasive monitoring of cerebral oxygenation // Biochim. Biophys. Acta. 1988. Vol. 933. P. 184-192.

4. Toet M.C., Lemmers P.M. Brain monitoring in neonates // Early Hum. Dev. 2009. Vol. 85, N 2. P. 77-84. doi: 10.1016/j.earlhumdev. 2008.11.007.

5. Fauchere J.C., Schulz G., Haensse D., Keller E. et al. Near-infrared spectroscopy measurements of cerebral oxygenation in newborns during immediate postnatal adaptation // J. Pediatr. 2010. Vol. 156, N 3. P. 372-376. doi: 10.1016/j.jpeds.2009.09.050.

6. Watanabe .T, Ito M., Miyake F., Ogawa R. et al. Measurement of brain tissue oxygen saturation in term infants using a new portable near-infrared spectroscopy device // Pediatr. Int. 2017. Vol. 59, N 2. P. 167-170. doi: 10.1111/ped.13099.

7. Toet M.C., Lemmers P.M. Brain monitoring in neonates // Early Hum. Dev. 2009. Vol. 85, N 2. P. 77-84. doi: 10.1016/j.earlhumdev.2008.11.007.

8. Fuchs H., Lindner W., Buschko A., Almazam M. et al. Brain oxygen­ation monitoring during neonatal resuscitation of very low birth weight infants // J. Perinatol. 2012. Vol. 32, N 5. P. 356-362. doi: 10.1038/jp.2011.110.

9. van den Berg E., Lemmers P.M., Toet M.C., Klaessens J.H. et al. Ef­fect of the "InSurE" procedure on cerebral oxygenation and electrical brain activity of the preterm infant // Arch. Dis. Child. Fetal Neonatal Ed. 2010. Vol. 95, N 1. P. F53-F58. doi: 10.1136/adc.2008.156414.

10. Лазарев В. В., Цыпин Л. Е., Линькова Т. В., Прокопьев Г. Г. и др. Церебральная оксиметрия методом параинфракрасной спектрометрии при индукции анестезии ингаляцией севофлурана в потоке воздуха у детей // Вестн. интенсив. тер. 2008. № 4. С. 28-30.

11. Schmitz T., Ritter J., Mueller S., Felderhoff-Mueser U. et al. Cel­lular changes underlying hyperoxia-induced delay of white matter devel­opment // J. Neurosci. 2011. Vol. 31, N 11. P. 4327-4344. doi: 10.1523/ JNEUROSCI.3942-10.2011

12. Orman G., Benson J.E., Kweldam C.F., Bosemani T. et al. Neonatal head ultrasonography today: a powerful imaging tool! // J. Neuroimaging. 2015. Vol. 25, N 1. P. 31-55. doi: 10.1111/jon.12108.

13. Эстрин В.В., Симонова А.В., Каушанская Е.Я. Зависимость между насыщением кислорода в ткани мозга, определенным методом транскраниальной церебральной оксиметрии, и мозговым кровотоком у здоровых новорожденных // Мед. вестн. Юга России. 2013. № 4. С. 148-151. doi: 10.21886/2219-8075-2013-4-148-151.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Дегтярев Дмитрий Николаевич
Доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова» Минздрава России, заведующий кафедрой неонатологии Клинического института детского здоровья имени Н.Ф. Филатова ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет), председатель Этического комитета Российского общества неонатологов, Москва, Российская Федерация

Журналы «ГЭОТАР-Медиа»