Способ лечения тяжелой черепно-мозговой травмы

Изобретение относится к области медицины, а именно нейрохирургии, неврологии, реабилитации, и может быть использовано для лечения и реабилитации больных, находящихся в коматозном состоянии при длительном бессознательном вегетативном состоянии, с тяжелой черепно-мозговой травмой (ТЧМТ) сопровождающейся повреждением стволовых структур головного мозга. Проводят электростимуляцию ствола головного мозга. При этом один из электродов устанавливают в передний рог некомпремированного бокового желудочка головного мозга. Второй электрод вводят эпидурально между нижним краем затылочной кости и задней дужкой С1 позвонка или в большую затылочную цистерну. Способ позволяет повысить эффективность лечения за счет непосредственного доступа потоков электронов к стволовым образованиям мозга, играющим основную роль в регуляции сознания и витальных функций человека, через ликворные пространства цистерн основания, 4-го желудочка, сильвиевого водопровода, 3-его желудочка мозга, за счет возможности точного расчета параметров электрического воздействия на интракраниальные структуры, что обеспечивается соответствующим положением электродов, а также за счет воздействия на верхние отделы задних столбов спинного мозга и минимизации риска судорожных реакций у больных. 2 ил.

 

Изобретение относится к области медицины, а именно нейрохирургии, неврологии, реабилитации, и может быть использовано для лечения больных с тяжелой черепно-мозговой травмой (ТЧМТ), сопровождающейся повреждением стволовых структур головного мозга, и находящихся в коматозном состоянии, реабилитации больных при длительном бессознательном вегетативном состоянии.

Известен способ лечения ТЧМТ путем электростимуляции на уровне спинного мозга (spinal cord stimulation или SCS). При этом биполярный электрод устанавливают эпидурально в междужковом пространстве заднего отдела позвоночного столба на уровне С2 - С4 позвонков, что позволяет при электростимуляции воздействовать на задние столбы спинного мозга с опосредованной стимуляцией восходящей ретикулярной активирующей системы (ВРАС) ствола головного мозга за счет наличия связей восходящих чувствительных путей задних столбов спинного мозга и медиальной петли (2-й нейрон) с определенными ядрами ВРАС ствола головного мозга (Matsui Т., Asano Т., Nakano Т. et al. Clinical experience of spinal cord stimulation in an attempt of treatment of patients with prolonged coma // Proceedings of the 1-st annual meeting of the Society for Treatment of Coma. Kyoto, 1992. V.1. P.83).

В дальнейшем через медиальную петлю, являющуюся связующим элементом между восходящими чувствительными путями задних столбов спинного мозга и заднелатеральными вентральными ядрами таламуса, происходит опосредованная активация аксонов вышеуказанных ядер таламуса, оканчивающихся в хорошо очерченных архитектонических полях 3а, 3b, 1, 2 коры головного мозга.

Недостатками способа являются:

- опосредованная стимуляция ствола головного мозга не является интенсивной и диффузной, что недостаточно активирует биоэлектрическую активность мозга, восстановление сознания и неврологических функций у пациента.

Известен способ лечения ТЧМТ путем электростимуляции глубоких структур головного мозга. При этом биполярный электрод имплантируют в таламические или в мезенцефальные структуры головного мозга (Tsubokawa Т. Deep brain stimulation therapy for a persistent vegetative state // Journal of Neurotrauma. 1995. V.12. №3. P.345).

Недостатками способа являются:

- фокальность стимуляции - непосредственно активируются только те структуры головного мозга, к которым подведен электрод, что не позволяет воздействовать на ВРАС ствола мозга на всем ее протяжении;

- подведение электрода к таламической или мезенцефальной области головного мозга сопровождается деструкции мозговой ткани по ходу имплантируемого электрода;

- установка электродов в таламическую или мезенцефальную область головного мозга требует использования стереотаксических аппаратов и расчетов (трудоемкость процесса);

- в процессе проведения лечебных электростимуляций в участках мозговых структур, непосредственно прилегающих к электроду, происходит коагуляция мозгового вещества, что требует увеличения силы тока для достижения желаемого лечебного эффекта с еще большей тепловой коагуляцией прилежащей к электроду мозговой ткани в дальнейшем.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ лечения ТЧМТ путем транскраниальной электростимуляции (ТЭС) (Е.В.Шарова, В.Г.Амчеславский, А.А.Потапов, В.Л.Анзимиров, О.С.Зайцев, В.К.Емельянов, В.А.Шабалов. ЭЭГ-эффекты лечебной электростимуляции головного мозга человека при посттравматическом бессознательном состоянии. Физиология человека, 2001, том 27, №2, с.29-31). При этом электроды накладывают на кожные покровы лобных (отрицательный полюс) и мастоидальных (положительный полюс) областей с последующим лечебным воздействием электрической природы на интракраниальные структуры прямоугольными импульсами постоянного тока частотой 30 Гц и силой от 3 до 5 мА. Продолжительность сеанса ТЭС составляет 30 минут, курсовая доза - от 10 до 20 сеансов.

Недостатками прототипа являются:

- крайне минимальное воздействие электрической природы через ликворные пространства 4-го желудочка, сильвиевого водопровода, 3-го желудочка мозга на структуры ствола головного мозга, содержащие ВРАС и имеющие основную роль в регуляции сознания человека, что обусловлено накожным краниальным расположением электродов, обеспечивающим основной поток электронов по субарахноидальным пространствам конвекса;

- непосредственное воздействие электрического тока на кору головного мозга может вызывать судорожные реакции со стороны пациента при электростимуляции;

- отсутствие воздействия электрической природы на верхние отделы задних столбов спинного мозга, позволяющего опосредованно активировать ВРАС ствола головного мозга, что обусловлено накожным краниальным расположением электродов;

- невозможность точного расчета параметров электрического лечебного воздействия на интракраниальные структуры в связи с вариабильной толщиной костей черепа и мягких тканей головы у разных индивидов. По данным разных авторов значения интракраниально проникающего электрического тока при данном способе составляют от 10 до 45% от приложенного (Driscoll D.A., Rush S., et al. 1971., Reynolds D.V., Loram J.S., Sjoberg A.E., 1971).

Изобретение направлено на создание способа лечения тяжелой черепно-мозговой травмы, обеспечивающего повышение эффективности лечебного воздействия электрического тока и электрического поля за счет непосредственного воздействия через ликвор на базальные и стволовые отделы мозга на всех уровнях.

Сущность заявляемого способа заключается в следующем. Один из электродов устанавливают в передний рог некомпремированного бокового желудочка головного мозга, а второй вводят эпидурально между нижним краем затылочной кости и задней дужкой С1 позвонка или в большую затылочную цистерну. Это позволяет при электростимуляции прицельно и комплексно (опосредованно и непосредственно) воздействовать на структуры ствола головного мозга, обеспечивая активацию ВРАС, сосудодвигательного и дыхательного центров и определяет более полную и раннюю реабилитацию больных, проявляющуюся в более ранней стабилизации гемодинамики, дыхательной функции, элементов сознания с частичным регрессированием неврологического дефицита.

Заявляемый способ отличается от прототипа тем, что один из электродов устанавливают в передний рог некомпремированного бокового желудочка головного мозга, а второй вводят эпидурально между нижним краем затылочной кости и задней дужкой С1 позвонка или в большую затылочную цистерну.

Способ осуществляется следующим образом.

Через точку Денди положительный электрод устанавливают в передний рог некомпремированного бокового желудочка головного мозга. Отрицательный электрод посредством пункционной иглы для проведения эпидуральной анестезии вводят эпидурально между нижним краем затылочной кости и задней дужкой C1 позвонка (ближе к С1 позвонку) или в большую затылочную цистерну (то есть оба электрода омываются ликвором). Возможно изменение полярности электродов при вышеуказанной локализации. Параметры тока: частота - от 30 до 120 Гц, амплитуда импульсов - от 1,5 до 3,5 В, длительность импульсов от 200 до 500 мкс. Продолжительность сеанса стимуляции 15-30 минут. Длительность курса электростимуляции от 5-ти дней до 6-8 месяцев (при наличии подкожно имплантируемого приемника и коннектора) в случае выживания и перехода пациента в вегетативное состояние.

При электростимуляции, поскольку ликвор является средой с высокой проводимостью, а мозговое вещество средой с низкой проводимостью для электрического тока, то последний при вышеуказанном положении электродов проходит по ликворному пространству верхнего отдела канала позвоночного столба, ликворным пространствам цистерн основания мозга, проникает через отверстия Люшка и Мажанди в 4-й желудочек головного мозга и Сильвиев водопровод; откуда попадает в 3-й желудочек головного мозга и в дальнейшем через отверстие Монро проходит в один из боковых желудочков мозга (в зависимости от того, в какой из боковых желудочков мозга установлен положительный электрод).

Проходя по ликворным пространствам верхнего отдела канала позвоночного столба и цистерн основания мозга, электрический ток воздействует на задние канатики спинного мозга, стимулируя восходящие сенсорные системы. Благодаря наличию связей восходящих сенсорных путей с определенными ядрами ВРАС ствола головного мозга при стимуляции первых происходит опосредованное воздействие на последние.

Прохождение тока по ликворным пространствам цистерн основания мозга с непосредственным воздействием за счет билатерального компонента на продолговатый мозг оказывает (в зависимости от частоты электрического тока) активирующее влияние на дыхательный и сосудодвигательный центры.

При прохождении тока по ликвору Сильвиевого водопровода и 3-го желудочка за счет т.н. билатерального компонента (распространение электрического тока с меньшей силой во все стороны от основного потока) происходит непосредственная активация ВРАС на всех уровнях.

Распространение электрического тока в ликвор бокового желудочка головного мозга обуславливает воздействие на структуры, являющиеся стенками бокового желудочка и омываемые ликвором. К данным структурам относятся медиальное и переднее ядра таламуса

Медиальное ядро таламуса имеет двустороннюю проекцию один к одному в ассоциативных полях префронтальной коры, ростральнее премоторной зоны. Т.е. при воздействии на медиальное ядро таламуса происходит опосредованная стимуляция самых больших долей мозга - лобных.

От переднего ядра таламуса таламопоясная лучистость (radiatio talamocingularis) проецирует импульсы в поле 24-й поясной извилины (girus cinguli); отсюда подкорковый пучок ассоциативных волокон, частично окружающий мозолистое тело и называемый поясом, несет импульсы к старой и древней коре гиппокампа. Импульсы, возникающие в гиппокампе, передаются к сосковидному телу по дуге свода, откуда по сосковидно-таламическому пути (пучок Вик Д'Азира) импульсация передается обратно к переднему ядру таламуса. Таким образом, лечебное воздействие электрического тока на переднее ядро таламуса опосредованно поддерживает импульсацию в нейронных структурах лимбической системы. Эта система способствует обмену импульсами между структурами среднего, промежуточного мозга и отделами новой коры.

Способ разработан и прошел клинические испытания в РНХИ им А.Л.Поленова. Приводим пример - выписку из истории болезни.

Пример 1

Больной У, 50 лет, ИБ №193

Состояние больного при поступлении крайне тяжелое, артериальное давление (АД) - 130/70 мм рт.ст, дыхание периодическое по глубине и частоте - 14 в минуту, уровень нарушения сознания Кома 2, зрачки D=S=3 мм, фотореакции отсутствовали, разностояние зрачков по горизонтали и вертикали, окулоцефалический рефлекс (ОЦР) не вызывался, левосторонний гемипарез, разгибательные движения в конечностях на болевой раздражитель.

При КТ исследовании головного мозга (31.1.03) желудочковая система смещена справа налево на 20 мм. Плащевидная субдуральная гематома 122×18×80 мм (V=175 см) в правой лобно-теменно-височной области. Мелкие контузионные очаги в базальных отделах правой лобной доли.

По жизненным показаниям, в экстренном порядке больному произведена декомпрессивная костно-пластическая трепанация черепа в правой теменно-височной области. Удаление острой субдуральной гематомы (объем удаленной гематомы составил 250 мл).

В послеоперационном периоде состояние больного крайне тяжелое, искусственная вентиляция легких (ИВЛ), гемодинамика потдерживалась умеренными дозами вазопрессоров, уровень нарушения сознания Кома 2, зрачки D<S (D=3 мм, S=4 мм), фотореакции отсутствовали, разностояние зрачков по вертикали и горизонтали, ОЦР не вызывался, левосторонний гемипарез, разгибательные движения в конечностях на болевой раздражитель. Симптом Бабинского (+) с двух сторон.

С 03.02.03 по 07.02.03 включительно согласно заявляемому способу больному произведено 15 сеансов электростимуляции ствола головного мозга: по 3-и сеанса длительностью 15 мин ежедневно. При этом один электрод установлен в передний рог левого бокового желудочка, а другой электрод - в большую затылочную цистерну. Параметры тока: частота - 90 Гц, амплитуда импульсов -от 1,5 до 3,5 В, длительность импульсов 300 мкс. На фоне проводимой электростимуляции отмечалась следующая динамика:

С первого дня на фоне стимуляции отмечались паттерны самостоятельного дыхания с учащением в динамике, в связи с чем 04.02.03. переведен на вспомогательную вентиляцию легких (ВВЛ); самостоятельное эффективное дыхание через трахеостому с 10.02.03.

Гемодинамика в послеоперационном периоде поддерживалась умеренными дозами вазопрессоров. Во время электростимуляции с первого дня отмечалось повышение АД при исходно низких его цифрах, главным образом за счет систолического компонента, в связи с чем дозы вазопрессоров постепенно снижались и с 06.02.03 у больного отмечается самостоятельная адекватная гемодинамика.

В неврологическом статусе вечером 3.02.03. появился вялый ОЦР, оживление корнеальных рефлексов. 04.02.03. ОЦР живой, некоторое оживление сухожильных рефлексов с конечностей.

С 06.02.03. во время проведения электростимуляций отмечались сгибательные движения во всех конечностях на болевой раздражитель, в период отсутствия электростимуляции на болевой раздражитель фиксировались разгибательные движения в ногах и левой руке, сгибание в правой руке. В динамике с 11.02.03. отмечаются сгибательные движения во всех конечностях, открывание глаз без фиксации взора, поворот головы в сторону болевого раздражителя.

Во время проведения черезликворной лечебной электростимуляции стволовых образований головного мозга клинически судорожных проявлений не отмечалось. При ЭЭГ мониторинге судорожной активности не регистрировалось. Произведена регистрация коротковолновых акустических стволовых вызванных потенциалов до (фиг.1) и после (фиг.2) проведения электростимуляции. Выявлено увеличение амплитуды и улучшение конфигурации регистрируемых потенциалов, что свидетельствует об явной активации стволовых структур головного мозга в послестимуляционном периоде.

Использование заявляемого способа лечения обеспечивает повышение эффективности лечения за счет:

- обеспечения непосредственного доступа потока электронов к стволовым образованиям мозга, имеющим основную роль в регуляции сознания и витальных функций человека, через ликворные пространства цистерн основания, 4-го желудочка, сильвиевого водопровода, 3-го желудочка мозга;

- возможность точного расчета параметров электрического лечебного воздействия на интракраниальные структуры, что обеспечивается соответствующим положением электродов;

- возможность воздействовать на верхние отделы задних столбов спинного мозга, что позволяет опосредованно активировать ВРАС ствола головного мозга;

- вследствие отсутствия непосредственного влияния электрического тока на кору головного мозга минимизируется риск судорожных реакций у больных.

Способ лечения тяжелой черепно-мозговой травмы путем электростимуляции ствола головного мозга, отличающийся тем, что один из электродов устанавливают в передний рог некомпремированного бокового желудочка головного мозга, а второй вводят эпидурально между нижним краем затылочной кости и задней дужкой С1 позвонка или в большую затылочную цистерну.