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 Advance™ Model 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.