Комбинированный интраоперационный нейромониторинг при каротидной эндартерэктомии

• Подгурская М.Г.
• Хамроев С.Ш.
• Каньшина Д.С.
• Шамтиева К.В.
• Юдаев С.С.
• Батрашов В.А.
• Виноградов О.И.
• Кузнецов А.Н.

Резюме

Введение. Каротидная эндартерэктомия - наиболее распространенная сосудистая операция, выполняемая при атеросклеротическом поражении брахиоцефальных артерий для профилактики ишемического инсульта. Одним из интраоперационных осложнений данного вмешательства является ишемический инсульт, поэтому остается актуальной задача выбора оптимальной методики интраоперационного мониторинга и совершенствование способов предупреждения развития ишемического инсульта.

Цель исследования - определить оптимальное сочетание методов комбинированного интраоперационного нейромониторинга при каротидной эндартерэктомии.

Материал и методы. Проанализированы результаты лечения 206 пациентов, которым выполнялась каротидная эндартерэктомия. Средний возраст больных составил 63,9±8,7 года. В зависимости от метода интраоперационного контроля за развитием ишемии головного мозга больные были разделены на 2 группы: 1-я группа - 97 пациентов, у которых методом контроля было измерение ретроградного артериального давления во внутренней сонной артерии с расчетом его индекса. 2-ю группу составили 109 пациентов, у которых методом контроля было измерение ретроградного артериального давления и комплексный интраоперационный мониторинг.

Результаты. По основным параметрам группы больных были сопоставимы (р>0,05). В 1-й группе частота развития ишемического инсульта составила 4,1%, во 2-й - 0,9% (p=0,048). Внутрипросветный шунт достоверно чаще использовался во 2-й группе (с интраоперационным мониторингом) - у 26,5% (28) пациентов против 12,4% (12) пациентов в 1-й группе (без интраоперационного мониторинга) (p=0,025).

Предиктивная модель репозиции внутрипросветного шунта на основании данных интраоперационного мониторинга (соматосенсорные вызванные потенциалы + транскраниальная допплерография + электроэнцефалография и интраоперационный мониторинг соматосенсорные вызванные потенциалы + транскраниальная допплерография) оценивалась посредством ROC-анализа и продемонстрировала сопоставимые показатели чувствительности и специфичности (83%). В связи с этим протокол применения интраоперационного мониторинга с использованием внутрипросветного шунта был сокращен до оценки изменения 2 диагностических параметров (соматосенсорные вызванные потенциалы + транскраниальная допплерография).

Заключение. Посредством комбинированного нейромониторинга при каротидной эндартерэктомии в условиях общей анестезии возможно верифицировать критическое снижение церебральной перфузии, определить интраоперационные показания к постановке внутрипросветного шунта и оценить его состоятельность на протяжении основного этапа операции, следствием чего является снижение частоты неврологических осложнений.

Ключевые слова:интраоперационный нейромониторинг; каротидная эндартерэктомия; соматосенсорные вызванные потенциалы; моторные вызванные потенциалы; транскраниальная допплерография

Введение

Каротидная эндартерэктомия (КЭАЭ) - одна из наиболее распространенных сосудистых операций при атеросклеротическом поражении брахиоцефальных артерий (БЦА) для профилактики ишемического инсульта (ИИ).

Ежегодно в России выполняется около 211 операций на 1 млн населения. При этом, если сравнить показатели со статистическими данными США, где проводятся более 400 вмешательств на 1 млн населения в год, становится понятно, что такая хирургическая активность явно не компенсирует существующие потребности [1, 2]. Оценка показаний к оперативному лечению пациентов с каротидными стенозами комплексная и включает не только степень стеноза, но и наличие неврологического дефицита, особенности сосудистой и местной анатомии, морфологию бляшки сонной артерии, возможный риск развития осложнений [3, 4].

Риск интраоперационных неврологических осложнений при КЭАЭ, по данным разных авторов, колеблется от 2 до 4,2% [2, 5].

Наиболее частым интраоперационным осложнением является ИИ. Развитие необратимого очагового повреждения вещества головного мозга зависит от многих факторов: эмболии во внутричерепные сосуды, дефектов во время установки и удаления временного внутрипросветного шунта (ВПШ), а также времени и степени снижения церебральной перфузии, когда первоначально обратимый неврологический дефицит может трансформироваться в стойкий дефект [5].

Одним из методов предотвращения критической гипоперфузии головного мозга при операциях на сонных артериях является установка ВПШ [6, 7].

Цель исследования - определить оптимальное сочетание методов комбинированного интраоперационного нейромониторинга при КЭАЭ для определения показаний к установке ВПШ.

Материал и методы

Проведен анализ результатов лечения 206 пациентов, которым была выполнена КЭАЭ в отделении сосудистой хирургии НМХЦ им. Н.И. Пирогова. Средний возраст пациентов составил 63,9±8,7 года. Мужчин - 142, женщин - 64.

Критериями включения являлось наличие симптомного стеноза у >50% (42) пациентов и бессимптомного стеноза у 70-99% (164) пациентов по критериям NASCET [8].

В зависимости от метода интраоперационного контроля за развитием ишемии головного мозга больные были разделены на 2 группы.

В 1-ю группу вошли 97 пациентов (72 мужчин и 25 женщин; средний возраст - 64±7,6 года). Этим больным во время операции выполняли только измерение ретроградного артериального давления (РАД) во внутренней сонной артерии (ВСА) прямым инвазивным способом в течение 15 мин, рассчитывали индекс ретроградного артериального давления (иРАД) по формуле: РАД систолическое × 100/ АД систолическое (САД) системное как отношение прироста системного систолического артериального давления за одинаковый промежуток времени [9].

Во 2-ю группу вошли 109 пациентов (70 мужчин и 39 женщин; средний возраст - 61±9,4 года. У этих больных, помимо измерения РАД, был применен комплексный интраоперационный нейрофизиологический мониторинг (ИОМ).

В комплексный ИОМ были включены такие диагностические методы, как транскраниальная допплерография (ТКДГ), электроэнцефалография (ЭЭГ), регистрация соматосенсорных вызванных потенциалов (ССВП) с использованием системы для ИОМ "Нейро-ИОМ 8-16" компании "Нейрософт" и транскраниальная допплерография на аппарате Sonara компании Natus/Nicolet (США).

Для регистрации корковых ССВП использовались игольчатые скальповые электроды, расположенные при стимуляции верхних конечностей в точках "C3-Fz и C4`-Fz" слева и справа соответственно, согласно международной схеме позиционирования электродов 10-20 [10]. Ритмическая стимуляция периферических нервов (n. medianus) проводилась поочередно справа и слева. Длительность стимула составила 200 мс, частота 4,7 Гц, интенсивность надпорогового стимула подбиралась индивидуально (по визуальному сокращению мышцы, отводящей большой палец) и составляла от 12 до 25 мА, границы фильтра составили 600 Гц - 5,0 кГц, эпоха анализа - 100 мс, количество усреднений - 200-500. Увеличение латентности на 10% и более и/или снижение амплитуды коркового комплекса N20 на 50% и более было критерием постановки шунта.

Для регистрации ЭЭГ регистрирующие электроды устанавливались в лобно-теменно-затылочной и височной области (по международной системе 10-20) f3-c`3, c`3-t3, t3-o1 и f4-c`4, c`4-t4, t4-o2 по 8-канальной схеме с оценкой основного ритма, индекса медленноволновой активности и межполушарной асимметрии, нарастание которых более чем в 2 раза служило критерием постановки ВПШ.

Для выполнения ТКДГ допплерографический датчик 2 мГц устанавливался в височной области [детекции М1 сегмента ипсилатеральной средней мозговой артерии (СМА)]. Оценивали линейную скорость кровотока в СМА и наличие микроэмболических сигналов [3, 4]. Снижение линейной скорости кровотока (ЛСК) в СМА ниже 30 см/с (либо ее снижение более 50% исходного значения) являлось критерием постановки ВПШ.

Критерии появления интраоперационных признаков критического снижения церебральной перфузии, на основании которых принималось решение о постановке ВПШ, представлены в табл. 1 [5, 6, 8-10].

Анестезиологическое пособие в обеих группах достигалось путем индукции тиопентала 5-7 мг/кг; фентанила 2-3 мкг/кг и рокурония 0,6-1 мг/кг. Далее оно поддерживалось ингаляционным анестетиком Диприван^®/севофлуран (МАК 0,5-1,5) с добавлением фентанила (в среднем 1-1,5 мкг/кг в час). Перед и во время пережатия сонных артерий концентрация кислорода поддерживалась на уровне 100%.

Перед пережатием ВСА для профилактики тромбоэмболических осложнений внутривенно вводили гепарин в дозировке 5000/10 000 ЕД. Оценивали состояние свертывающей системы крови (активирующее время свертывания крови в пределах 220 + 15 мин) [3].

Статистическую обработку проводили с использованием программного обеспечения SPSS STATISTIC 26/0 (IBM). Основной описательной статистикой для категориальных данных и порядковых переменных были частота и процентная доля, для количественных переменных - среднее и стандартное отклонение или медиана и квартили. Во всех случаях использовали двусторонние варианты статистических критериев. Нулевую гипотезу отвергали при р<0,05. Качественные показатели по уровням группирующих переменных сравнивали при помощи критерия χ² Пирсона или точного критерия Фишера. Количественные показатели сравнивали при помощи критерия Стьюдента. Для оценки взаимосвязи показателей использовали корреляционный анализ Пирсона и Спирмена. Для оценки предсказательной способности отдельных показателей в развитии ожидаемых исходов использовали бинарную логистическую регрессию. Адекватность подобранной логистической модели дополнительно оценивали посредством ROC-анализа по предсказанным моделью вероятностям (бинарного исхода) с определением их чувствительности, специфичности и площади под кривой.

Результаты

Между группами отсутствовали статистически значимые возрастные и гендерные различия, а также различия в частоте встречаемости факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний [АГ, дислипидемия, сахарный диабет 2-го типа, ожирение, курение (р>0,05)]. Данные представлены в табл. 2.

Степени атеросклеротического поражения ВСА у больных обеих групп статистически не различались. Сравнение степеней стеноза ВСА представлено в табл. 3.

В группе пациентов, которым не выполняли ИОМ, ИИ наблюдался достоверно чаще, составляя 4 (4,1%) пациента, по сравнению с группой больных, прооперированных с использованием ИОМ - 1 (0,9%) пациент (p=0,048).

ВПШ достоверно чаще использовали в группе с ИОМ у 26,5% (28) пациентов. В группе, где решение о постановке ВПШ принималось только на основании показателей РАД (не проводился ИОМ), частота его использования составила 12,4% (12) пациентов (p=0,025). Частота развития ИИ и постановок ВПШ представлена на рис. 1.

Изменение показателей при ИОМ у больных 2-й группы влияло на принятие решения о необходимости установки шунта на этапе пробного пережатия. ВПШ устанавливался пациентам с показателями РАД выше, чем в 1-й группе, но имевшим значимые изменения по данным ИОМ. Прогностическая ценность показателей ретроградного кровотока при постановке ВПШ в 2 группах оценивалась с помощью ROC-анализа (табл. 4).

В группе с ИОМ ROC-анализ продемонстрировал, что снижение РАД менее 50 мм рт. ст. и падение иРАД более чем на 0,4 при использовании дополнительных критериев ИОМ не обладают 100% чувствительностью и специфичностью.

Прогностическая ценность использованных тестов ИОМ при постановке ВПШ оценивалась с помощью ROC-анализа. Характеристики методов ИОМ в решении вопроса о постановке ВПШ представлены в табл. 5.

Установлено, что применение отдельных методов ИОМ обладало удовлетворительной прогностической значимостью при оценке необходимости постановки ВПШ.

Из 28 пациентов 2-й группы у 8 в момент пробного пережатия не регистрировалось снижение РАД, однако у 6 из них отмечалось соответствующее критериям опасности появление интраоперационных признаков ишемии по данным ТКДГ и ССВП (см. табл. 1).

У 2 больных зафиксировано изолированное значимое снижение ЛСК по данным ТКДГ, что привело к решению о постановке ВПШ. У 20 пациентов изменения параметров РАД совпадало с изменением параметров ИОМ: у 14 пациентов по данным ССВП и ТКДГ у 2 - только по результатам ТКДГ, у 4 пациентов ввиду отсутствия акустического окна и невозможности оценить ЛСК по СМА изменения регистрировались по данным ЭЭГ и ССВП.

Использование ИОМ позволило также оценивать качество постановки ВПШ на протяжении основного этапа оперативного вмешательства. Так, у 12 пациентов за счет регистрации критериев ишемии по данным ССВП, ТКДГ, ЭЭГ (не связанных с изменениями показателей системного АД) проводилась своевременная коррекция постановки ВПШ.

Прогностическую ценность каждого отдельного предиктора (тестов ИОМ) в отношении репозиции ВПШ оценивали посредством ROC-анализа с определением чувствительности и специфичности (табл. 6).

С целью оптимизации количества используемых методов ИОМ и формирования внутригоспитального протокола нейрофизиологического сопровождения операций КЭАЭ оценивали предсказательную способность показателей ИОМ методом логарифмической регрессии (табл. 7).

В результате применения пошагового метода логистической регрессии были отобраны методы по мере возрастания их значимости при постановке ВПШ: скорость кровотока в СМА при пережатии [ОШ 0,915 (0,856; 0,977)], изменение амплитуды ССВП [ОШ 1,08 (1,016; 1,59)], изменение индекса медленноволновой активности [ОШ 1,044 1,000; 1,090)].

Ограничение информативности изменений индекса медленноволновой активности ЭЭГ обусловлено информативностью данной методики только в отношении кортикальной ишемии, сложностью интерпретации в режиме онлайн и ограничением в применяемом количестве каналов (8 каналов ЭЭГ).

Адекватность построенной предиктивной модели (одновременного использования тестов ИОМ - ССВП, ТКДГ, ЭЭГ и ССВП, ТКДГ) в отношении репозиции ВПШ оценивали посредством ROC-анализа с определением их чувствительности и специфичности (рис. 2).

В соответствии с проведенным ROC-анализом представленные предикативные модели обладали высокой предсказательной способностью в отношении прогнозирования интраоперационной репозиции ВПШ. На основе применения как комплекса ИОМ (ССВП, ЭЭГ и ТКДГ) AUC [95% доверительный интервал (ДИ) 0,928 (0,855-1)], так и при исключении оценки индекса медленноволновой активности ИОМ (ССВП и ТКДГ) AUC [95% ДИ 0,909 (0,833-0,985)] выявлены сопоставимые значения площади под ROC-кривой. Пороговое значение предиктивной модели для ИОМ (ССВП, ЭЭГ и ТКДГ) составило 0,37, где чувствительность и специфичность - 83%

В связи с этим для оптимизации протокол применения ИОМ с использованием ВШ был сокращен до оценки изменения 2 диагностических параметров (ССВП и ТКДГ).

Обсуждение

Применение ИОМ при операциях на сонных артериях имеет длительную историю. Начиная с 1950 г. в практику вошло использование СВП и была доказана диагностическая значимость данного метода [15]. Были опубликованы работы по оценке чувствительности и специфичности применения ЭЭГ и ССВП [16, 17].

В 1997 г. проводилась работа по оценке информативности ТКДГ как дополнительного способа в решении вопроса об установке ВПШ на этапе пробного пережатия сонных артерий [18]. В 2019 г. было опубликовано ретроспективное исследование совместной оценки применения ТКДГ (или ЭЭГ) и РД/ССВП и РАД при КЭАЭ, продемонстрировавшее сопоставимую значимость указанных сочетаний методов ИОМ в прогнозировании рисков развития ИИ [14].

Также одним из методов выбора в решении вопроса о необходимости постановки ВПШ при операциях на сонных артериях является применение церебральной оксиметрии [9], посредством которой возможно оценить оксидативный статус (насыщение гемоглобина кислородом) крови церебральных сосудов. Исследование применяют для мониторинга выраженности церебральной ишемии и толерантности к гипоксии головного мозга. В основе метода лежит принцип оптической спектроскопии с применением инфракрасного света с диапазоном от 650 до 1100 нм. Насыщение головного мозга кислородом определяют в покое в положении лежа при дыхании атмосферным воздухом на всех этапах хирургического лечения в режиме непрерывного мониторинга.

Тем не менее, несмотря на многочисленность различных публикаций, сегодня остается спорным вопрос о выборе методов ИОМ и их информативности в диагностике развития интраоперационных ишемических осложнений при КЭАЭ.

Применение методов ИОМ и селективный подход к постановке ВПШ обладало удовлетворительной прогностической значимостью для снижения ишемических повреждений головного мозга при условии продолженного ИОМ на протяжении всего оперативного вмешательства.

Снижение частоты развития транзиторных ишемических атак и ИИ, полученное в исследовании, при выполнении ИОМ согласуется с исследованиями других авторов [5, 15, 16], демонстрируя эффективность селективного подхода к постановке ВПШ.

В работе H. Liu была продемонстрирована зависимость снижения качества ложноотрицательных результатов ИОМ от опыта нейрофизиолога и стандартизации подхода к нейрофизиологическому контролю, что соотносится с полученными нами данными [5].

Увеличение количества постановки ВПШ в нашем исследовании, вероятно, связано с приверженностью критериям, согласно которым достаточно констатации изменения только одной из модальностей при ИОМ до уровня, определяющего критическое падение перфузии. Не исключено, что пересмотр критериев и ориентация на комбинацию 2 из 3 модальностей как диагностически значимых для решения вопроса о постановке ВПШ может привести к снижению его применения [17, 18]. Тем не менее важным является факт необходимости непрерывного мониторирования на протяжении всего оперативного вмешательства, что позволяет снизить риски интраоперационных ишемических событий.

Очевидно, что микроэмболии во внутричерепные артерии, развивающиеся в ходе оперативного вмешательства, не могут быть предотвращены при любом ИОМ, однако сочетание электрофизиологических методов контроля с ультразвуковыми помогают верифицировать их развитие и частоту.

Заключение

Посредством комбинированного нейромониторинга при выполнении КЭАЭ в условиях общей анестезии возможно верифицировать критическое снижение церебральной перфузии, определить интраоперационные показания к постановке ВПШ, следствием чего является снижение частоты неврологических осложнений.

Комментарий редакции

Необходимо отметить следующее: большинство современных публикаций свидетельствует о том, что основным патогенетическим механизмом развития ИИ при операции КЭАЭ является артерио-артериальная эмболия. Именно поэтому прослеживается тенденция к отказу от постановки ВПШ. Кроме того, наиболее признанным методом контроля за развитием ишемии мозга при КЭАЭ сегодня считается метод церебральной оксиметрии.

Не исключено, что полученные авторами результаты связаны в том числе и с тем, что значительная часть больных (20%) на момент выполнения операции были симптомными.

Редакция выражает надежду на продолжение исследований по данному вопросу.

Литература

1. Покровский А.В., Ивандаев А.С. Состояние сосудистой хирургии в России. М. 2017; 14.

2.  Усачев Д.Ю., Лукшин В.А., Яковлев С.Б. и др. Двадцатилетний опыт хирургического лечения стенозирующей и окклюзирующей патологии брахиоцефальных артерий в ФГАУ "Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко". Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко. 2020; 84 (3): 6-20. DOI: https://doi.org/10.17116/neiro2020840316

3. Национальные рекомендации по ведению пациентов с заболеваниями брахиоцефальных артерий. М. 2013; 72.

4. Oates C., Naylor A.R., Hartshorne T., et al. Reporting carotid ultrasound investigations in the United Kingdom. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 2009; 37: 251-261. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejvs.2008.10.015

5. Liu H., Williams E.S., Di Giorgio A.M. Protocol for electrophysiological monitoring of carotid endarterectomies. Journal of Biomedical Research. 2010; 24 (6): 460-466. DOI: https://doi.org/10.1016/S1674-8301(10)60061-9

6. Halsey J.H. Risks and benefits of shunting in carotid endarterectomy. The International Transcranial Doppler Collaborators. Stroke. 1992; 23: 1583-1587.

7. Шевченко Ю.Л., Кузнецов А.Н., Кучеренко С.С. и др. Клиническая безопасность открытых и эндоваскулярных вмешательств на сонных артериях. Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. 2012; 7 (4): 11-16.

8. Arning C., Widder B., von Reutern G.M., et al. Revision of DEGUM ultrasound criteria for grading internal carotid artery stenoses and transfer to NASCET measurement. Ultraschall in der Medizin. 2010; 31 (3): 251-257. DOI: https://doi.org/1055/s-0029-1245336

9. Вачев А.Н., Прожога М.Г., Дмитриев О.В. Защита головного мозга от ишемии при операции каротидной эндартерэктомии. Ангиология и сосудистая хирургия. 2020; 26 (1): 96-101. DOI: https://doi.org/10.33529/ANGI02020109

10. Oostenveld R., Praamstra P. The five percent electrode system for high-resolution EEG and ERP measurements. Clinical Neurophysiology. 2001; 112: 713-719. DOI: https://doi.org/10.1016/S1388-2457(00)00527-7

11. Moritz S., Kasprzak P., Arlt M., et al. Accuracy of cerebral monitoring in detecting cerebral ischemia during carotid endarterectomy: a comparison of transcranial Doppler sonography, near-infrared spectroscopy, stump pressure, and somatosensory evoked potentials. Anesthesiology. 2007; 107 (4): 563-569. DOI: https://doi.org/10.1097/01.anes.0000281894.69422.ff

12. Yun W.-S. Cerebral monitoring during carotid endarterectomy by transcranial Doppler ultrasonography. Annals of Surgical Treatment and Research. 2017; 92 (2): 105-109. DOI: https://doi.org/10.4174/astr.2017.92.2.105

13. Whittemore A.D., Kaufman J.L., Kohler T.R., Mannick J.A. Routine electroencephalographic (EEG) monitoring during carotid endarterectomy. Annals of Surgery. 1983; I97 (6): 7O7-7I3. DOI: https://doi.org/10.1097/00000658-198306000-00009

14.  Leopardi M., Musilli A., Piccolo E., et al. Multimodal Neurophysiological Monitoring Reduces Shunt Incidence during Carotid Endarterectomy. Annals of Vascular Surgery. 2019; 61: 178-184. DOI: https://doi.org/10.1016/j.avsg.2019.04.017

15. Nwachuku E.L., Balzer J.R., Yabes J.G., et al. Thirumala Diagnostic value of somatosensory evoked potential changes during carotid endarterectomy: a systematic review and meta-analysis. JAMA Neurology. 2015; 72 (1): 73-80. DOI: https://doi.org/10.1001/jamaneurol.2014.3071

16. Malcharek M.J., Kulpok A., Deletis V., et al. Intraoperative multimodal evoked potential monitoring during carotid endarterectomy: a retrospective study of 264 patients. Anesthesia & Analgesia. 2015; 120 (6): 1352-1360. DOI: https://doi.org/10.1213/ANE.0000000000000337

17. Cho I., Smullens S.N., Streletz L.J., Fariello R.G. The value of intraoperative EEG monitoring during carotid endarterectomy. Annals of Neurology. 1986; 20 (4): 508-512. DOI: https://doi.org/10.1002/ana.410200411

18. Cao P., Giordano G., Zannetti S., et al. Transcranial Doppler monitoring during carotid endarterectomy: is it appropriate for selecting patients in need of a shunt? Journal of Vascular Surgery. 1997; 26 (6): 973-979. DOI: https://doi.org/10.1016/s0741-5214(97)70009-0