Способ прогнозирования исхода тяжелой черепно-мозговой травмы

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической нейрохирургии и нейротравматологии. Проводят исследование интенсивности колебаний внутричерепного давления (ВЧД) на отдельном отрезке времени с использованием дисперсии. При этом каждый час в течение суток измеряют ВЧД с помощью паренхиматозного или вентрикулярного сенсорного датчика, расположенного в полости черепа. Показатели регистрируют на мониторе, проводят статистическую обработку и рассчитывают силу изменчивости процесса (Е²) по формуле, и чем выше значение Е², тем хуже прогноз исхода ТЧМТ. Способ повышает достоверность прогноза исходов тяжелой черепно-мозговой травмы, что достигается за счет анализа изменения параметров ВЧД в течение суток и расчета силы изменчивости процесса. 4 ил., 3 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической нейрохирургии и нейротравматологии, и может быть использовано для прогноза ранних исходов лечения у больных со среднетяжелой и тяжелой черепно-мозговой травмой (ЧМТ).

Внутричерепная гипертензия остается ключевой причиной в развитии вторичных повреждений мозга у пострадавших с ЧМТ, и актуальным является вопрос необходимости проведения мониторинга внутричерепного давления (ВЧД) и идентификации его пороговых значений.

В настоящее время мониторинг ВЧД практически вошел в «золотой стандарт» лечения ЧМТ. Проблема заключается в отсутствии стандартизации анализа данных этого показателя. Данные о внутричерепном давлении представляются различными способами: в виде максимального значения, среднего значения или количества значений, превышающих пороговые величины, отсутствует единый подход к сбору и описанию данных.

Известен способ прогноза исходов черепно-мозговой травмы, согласно которому регистрируют электроэнцефалограмму до и после проведения курса реабилитации. При обработке результатов фоновой записи биоэлектрической активности головного мозга анализируют выделенные независимые компоненты. Для каждой независимой компоненты получают спектр мощности с применением преобразования Фурье и вычисляют их индексы Index 1 и Index 2 в начале и в конце курсов реабилитации по формуле: Index=(δ+θ)/(α+β). Выполняют электромагнитную томографию низкого разрешения для каждой независимой компоненты, определяют положение максимума распределения эквивалентной плотности тока в координатах атласа Талерака и группируют их по полям Бродмана. Оценивают динамику вычисленных абсолютных индексов. При снижении абсолютных значений индексов Index2/Index1 спектров мощности независимых компонент лобной и затылочной локализаций диагностируют тенденцию к благоприятному исходу тяжелой черепно-мозговой травмы больного, а при увеличении абсолютных значений указанных индексов диагностируют тенденцию к неблагоприятному исходу этой травмы (Патент РФ №2453269).

Известен способ прогнозирования исхода черепно-мозговой травмы, включающий исследование гепаринизированной венозной периферической крови, отличающийся тем, что в 1-3 сутки после травмы (но не ранее, чем через 8 ч) в цельной периферической крови методом проточной цитофлюориметрии определяют абсолютное содержание CD34+CD45+клеток и при их количестве ниже 3×106/л прогнозируют неблагоприятный исход, а при количестве 3×106 /л и более - благоприятный исход среднетяжелой и тяжелой черепно-мозговых травм (Патент РФ №2456620).

Известен способ прогнозирования исхода течения черепно-мозговой травмы, заключающийся в том, что у обследуемого в течение 1 суток поступления в стационар импедансометрически определяют объем жидкости в печеночных синусоидах, для чего накладывают измерительные электроды в зоне расположения основного массива печени, дополнительно измеряют межэлектродное расстояние и площадь тела обследуемого, рассчитывают индекс объема жидкости в печеночных синусоидах (ИОЖПС) по формуле: ИОЖПС=(ρ·L2)/(Z2·S·1000), где ρ - константа, отражающая объемное сопротивление крови - 150 Ом·см; L - межэлектродное расстояние, см; Z - базовый импеданс, Ом; S - площадь тела, м²; 1000 - показатель для перевода в литры, и при величине ИОЖПС больше 1,72 л/м² прогнозируют неблагоприятный исход течения черепно-мозговой травмы (Патент РФ №2355298).

Известен способ прогнозирования исхода лечения черепно-мозговой травмы путем исследования ликвора, при этом в первые 5-7 дней после травмы в ликворе определяют число нейтрофилов, уровень мочевины, активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ), щелочной фосфатазы (ЩФ) и, если число нейтрофилов более 10 в 1 мм³, уровень мочевины выше 10 ммоль/л, активность ЛДГ выше 30 МЕ/л, ЩФ выше 5 МЕ/л, прогнозируют неблагоприятный исход лечения ЧМТ (Патент РФ №2183834).

Известен расчет прогноза исхода тяжелой черепно-мозговой травмы при различной степени повреждения головного мозга (Дзяк Л.А., Зозуля О.А., УКРАÏНСЬКИЙ НЕЙРОХIРУРГIЧНИЙ ЖУРНАЛ, 2002, №4, с. 55-58), когда для построения математической модели прогноза ТЧМТ использовали показатель тяжести морфологического повреждения головного мозга и биохимические критерии. Полученная модель прогноза является достоверной в 3-и и 5-е посттравматические сутки.

Недостаток в том, что на основе сочетания показателей тяжести морфологического повреждения головного мозга и биохимических критериев невозможно составить высоковероятный прогноз выхода ТЧМТ.

Известен способ поэтапного прогноза исходов тяжелой черепно-мозговой травмы, согласно которому лечение пациента разбивают на 5 этапов. На каждом этапе проводят дискриминантный анализ, отбирают значимые переменные для улучшения качества прогноза и получают математическую модель с высокой значимостью прогностических признаков. Прогноз осуществляли на большом клиническом материале с привлечением временных методов статистической обработки (Клименко Н.Б. «Прогноз исходов тяжелой черепно-мозговой травмы», Нейрохирургия. 2001, №2, с. 19-23).

Недостатками способа являются: применение дискриминантного анализа как основного инструмента модели требует математических обоснований, которых автор не приводит; в качестве независимых переменных на разных временных интервалах используются практически разные переменные, т.е. предикторы со временем расширяются, и для сбора данных требуется четкая дисциплина персонала; автор сводит исход к бинарной схеме «плохо - хорошо», при этом не указывает какой «исход» имеется в виду: при выписке, через полгода и по какой шкале исход оценивали.

Задачей изобретения является разработка объективного способа прогноза ТЧМТ в остром периоде, основанная на оценке динамики внутричерепного давления.

Технический результат осуществления поставленной задачи заключается в получении нового предиктора прогноза ТЧМТ с использованием мониторинга ВЧД.

Сущность изобретения заключается в анализе интенсивности колебаний ВЧД на отдельном отрезке времени с использованием дисперсии и расчетом силы изменчивости процесса по формуле, для чего каждый час в течение суток измеряют внутричерепное давление с помощью паренхиматозного или вентрикулярного сенсорного датчика, расположенного в полости черепа, и эти показатели регистрируются на мониторе для последующей статистической, математической обработки, а силу изменчивости процесса определяют по формуле, представляющей сумму квадратов математического ожидания и стандартного отклонения:

Е²=М(ВЧД)²+Std(ВЧД)², где

М - математическое ожидание ВЧД,

Std ВЧД - стандартное отклонение ВЧД,

и чем выше значение Е²(ВЧД), тем хуже прогноз исхода ТЧМТ.

Математическое ожидание - среднее значение случайной величины, это распределение вероятностей случайной величины, рассматривается в теории вероятностей.

Значения ВЧД на определенном отрезке времени можно сравнить с процессами в колебательном контуре, в котором энергия электрического поля заряженного конденсатора периодически переходит в энергию магнитного поля тока и представляет собой сумму энергии электрического поля и энергии магнитного поля. По аналогии можно описать динамику колебаний ВЧД на определенном отрезке времени. Согласно классическим представлениям о колебательных процессах энергия процесса представляет сумму квадратов постоянной составляющей среднего значения и среднеквадратичного отклонения, что отражает колебательность или дисперсию процесса.

С учетом того, что показатель ВЧД - динамичная единица измерения, которая отражает сиюминутное состояние внутричерепного давления и может как повышаться, так и понижаться под воздействием разных причин в течение разных отрезков времени, объективная оценка динамики процесса на отрезке времени без учета среднеквадратичного отклонения невозможна. Если, например, при почасовом мониторинге значение ВЧД в течение двух часов оставалось неизменным - равным 15 мм рт.ст., следовательно, среднее значение будет равно 15 мм рт.ст., а среднеквадратичное - 0. Когда значение ВЧД меняется, например, первое было равно 5 мм рт.ст., а второе - 25 мм рт.ст., мы так же получим среднее значение 15, но среднеквадратичное уже будет равно ±10. При прочих равных условиях, когда средние значения равны между собой, мы видим существенное различие в значениях среднеквадратичных отклонений, и если в первой случае можно говорить о стабилизации процесса, то во втором случае значимая разница значений свидетельствует о нестабильности.

С этой целью мы ввели понятие - сила изменчивости процесса - Е².

Эта величина представляет собой сумму квадратов математического ожидания ВЧД и стандартного отклонения ВЧД и рассчитывается по формуле:

Е²=М(ВЧД)²+Std(ВЧД)².

Оказалось, что сила изменчивости процесса - Е² имеет статистически значимое влияние на исход ТЧМТ, т.е. чем выше значение Е², тем хуже прогноз.

Новизна способа заключается в том, что впервые описана динамика колебаний ВЧД на отдельном отрезке времени с использованием дисперсии. Введенное новое понятие «сила изменчивости процесса» или сумма квадрата математического ожидания ВЧД и квадрата стандартного отклонения ВЧД характеризуется высокой чувствительностью и специфичностью в прогнозе исходов ТЧМТ.

Клинический пример 1. Ребенок К., 6 лет, переведен из другого лечебного учреждения через 24 часа после травмы в результате ДТП. При поступлении состояние тяжелое. Уровень сознания - 7 баллов по Шкале комы Глазго (ШКГ).

На фоне проводимого лечения у больного отмечалось плохо контролируемое нарастание отека головного мозга и показателей внутричерепного давления. Каждый час в течение суток измеряли внутричерепное давление с помощью паренхиматозного сенсорного датчика, расположенного в полости черепа, эти показатели регистрировались на мониторе для последующей статистической математической обработки.

На компьютерных томограммах в динамике отчетливо прослеживается нарастание отека мозга с последующей выраженной атрофией с формированием очагов вторичных инсультов Рис. 1. а) 1-е сутки, б) 3-и сутки, в) 4-е сутки, г) через 6 месяцев.

Фазовые характеристики ВЧД больного К. представлены на Рис. 2 и Таблице 1. Максимальное значение Е²=М(ВЧД)²+Std(ВЧД)²⁼37²+8,2²⁼1436,24 рассчитано на 8-е сутки. Исход через 6 месяцев - глубокая инвалидизация.

Клинический пример 2. Ребенок З., пяти лет. Огнестрельное проникающее ранение черепа и головного мозга. Ушиб головного мозга тяжелой степени. Внутрижелудочковое кровоизлияние. Травматический шок 2 ст. Госпитализирован через 12 часов после получения травмы. Огнестрельное ранение из пистолета «Оса». При поступлении состояние больного очень тяжелое. Нестабильная гемодинамика. Уровень сознания 6 баллов ШКГ. Больному проводилась «пошаговая терапия», направленная на предотвращение нарастания отека мозга и ВЧД. На 6-е сутки в связи с нарастанием ВЧД до значений, превышающих допустимые, выполнена декомпрессивная краниоэктомия, следующие сутки ВЧД в пределах 15-20 мм рт. ст. Фазовые характеристики ВЧД больного З. представлены на Рис. 3 и в Таблице 2. На 8-е сутки значение Е² составило: М(ВЧД)²+Std(BЧД)²=20²+5,5²=430,25. Исход - благоприятный, небольшой неврологический дефицит в виде неглубокого правостороннего гемипареза. На компьютерных томограммах (Рис. 4) видно, что:

а) 1 сутки - визуализируется обширная зона повреждения в левом полушарии мозга, внутрижелудочковое кровоизлияние, артефакты от пули, выраженный отек мозга;

б) 4 сутки - состояние после декомпрессионной краниотомии и частичного удаления костных отломков;

в) через 12 месяцев - посттравматические изменения в виде деформации желудочков мозга.

Предложенный способ доступен и легко выполним при наличии мониторинга внутричерепного давления, отличается высокой специфичностью в прогнозе исходов тяжелой черепно-мозговой травмы и может стать надежным инструментом контроля внутричерепного давления, способствуя своевременному адекватному принятию клинического решения.

Способ прогнозирования исходов тяжелой черепно-мозговой травмы (ТЧМТ), включающий исследование интенсивности колебаний внутричерепного давления (ВЧД) на отдельном отрезке времени с использованием дисперсии, отличающийся тем, что каждый час в течение суток измеряют ВЧД с помощью паренхиматозного или вентрикулярного сенсорного датчика, расположенного в полости черепа, показатели регистрируют на мониторе, проводят статистическую обработку и рассчитывают силу изменчивости процесса Е² по формуле:
Е²=М(ВЧД)²+Std(ВЧД)², где
М - математическое ожидание ВЧД,
Std ВЧД - стандартное отклонение ВЧД,
и чем выше значение Е², тем хуже прогноз исхода ТЧМТ.