Интраоперационный мониторинг внутричерепной гемодинамики при эндоваскулярном выключении из кровообращения артериовенозных мальформаций головного мозга

Семенютин В.Б., Никитин П.И., Бухаев И.М., Алексеев В.В.

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова,
Санк-Петербург, Россия

Развитие современных технологий суперселективной эмболизации артериовенозных мальформаций (АВМ) позволило производить радикальное выключение их из кровообращения [2, 5, 6, 8, 15]. Были выявлены наиболее информативные показатели радикального выключения АВМ [3, 4, 7, 13, 14, 16] и определена хирургическая тактика многоэтапных операций [1, 9, 24, 25]. Вместе с тем, остаются нерешенными проблемы, связанные с развитием в послеоперационном периоде ишемических осложнений, приводящих к инвалидизации оперированных больных [9, 17, 21, 22]. В связи с этим возрастает роль интраоперационного мониторинга показателей внутричерепного кровообращения на всех этапах проведения суперселективных эмболизаций АВМ.

Для снижения осложнений, связанных с ишемией головного мозга после эмболизации АВМ, наиболее часто проводится предварительная оценка функционального значения афферентных сосудов с помощью введения в исследуемый сосуд раствора барбитуратов короткого действия (амобарбитал, бриетал, тиопентал-натрий, амитал и др.). Кратковременное развитие очаговой неврологической симптоматики указывает на функциональное значение этого сосуда. Вместе с тем, проведение данного теста имеет существенные ограничения в условиях анестезии [8, 20]. Кроме того, нельзя исключить побочное действие вводимого препарата. В результате информативность теста нельзя признать достаточно высокой.

При моделировании церебральной гемодинамики у больных с АВМ головного мозга показана зависимость давления крови (ДК) в афферентных сосудах от степени шунтирования и объемного кровотока через АВМ [11, 12, 18]. Установлена зависимость диаметра афферентного сосуда от объемной скорости кровотока через него [19]. Использование современных технологий микрохирургической техники, в частности микрокатетеров для эмболизации, позволяет проводить измерение ДК в афферентных сосудах, по величине которого, с учетом вышеперечисленных условий, по-видимому, можно оценить функциональное значение афферентных сосудов АВМ.

Задача исследования

Оценить возможность определения функционального значения афферентного сосуда АВМ головного мозга с помощью прямого измерения в нем давления крови при проведении интраоперационного мониторинга внутричерепной гемодинамики.

Материалы и методы

Обследован 21 больной с церебральной АВМ 3-5 градации по Spetzler, Martin [23], которым выполнено 29 суперселективных эмболизаций (15 больным выполнена одна эмболизация, 4 больным - две и 2 больным операция была произведена в три этапа) с помощью микрокатетеров Magic STD 1.8F (Balt, Франция).

Универсальный алгоритм проведения операций больным с церебральными АВМ был разработан нами ранее [4]. Хирургическая тактика проведения многоэтапных суперселективных эмболизаций АВМ, расположенных в функционально значимых зонах головного мозга представлена на рис.1.

Система интраоперационного мониторинга включала в себя билатеральную регистрацию линейной скорости кровотока (ЛСК) методом ТКДГ (Multi Dop X) в магистральных артериях приоритетного (по отношению к АВМ) и контрлатерального (не участвующего в кровоснабжении АВМ) бассейнов, прямое измерение системного артериального давления (САД) в бедренной артерии и ДК в афферентных сосудах АВМ (Mингограф М-34). Диаметр афферентных сосудов АВМ и начальных сегментов артерий приоритетного бассейна определяли ангиографически с использованием калиброванной метки микрокатетера для суперселективной эмболизации. Индекс потока в артериях приоритетного бассейна расчитывали по формуле [10].

Для оценки функционального значения афферентного сосуда перед каждой эмболизацией в него через микрокатетер вводили 30-50 мг тиопентал-натрия [8]. При появлении или нарастании неврологической симптоматики барбитуратовый тест (БТ) считали положительным. При отсутствии изменений неврологического статуса - отрицательным.

Результаты и обсуждение

После проведения катетеризации афферентного сосуда и стабилизации регистрируемых показателей внутричерепной гемодинамики в соответствии с алгоритмом, представленным на рис.1, проводили БТ.

БТ в 22 случаях был отрицательным. При этом ДК в афферентных сосудах было в пределах от 11 до 43 мм рт. ст., что составило от 17 до 49 % от САД. Диаметр афферентных сосудов был в пределах от 1.8 до 3.8 мм (2.4±0.4 мм). Средняя ЛСК в начальных сегментах артерии приоритетного бассейна составила 119±32 см/с. Расчетная величина индекса потока в этих артериях составила 516±160 мл/мин. В соответствии с расчетными данными, полученными на модели [11], величина ДК в эксклюзивных афферентных сосудах, кровоснабжающих только АВМ, при объемном кровотоке в них 500 мл/мин, не превышает 50 %. Таким образом, во всех 22 случах величина ДК в афферентных сосудах указывала на низкое их функциональное значение. Разброс значений ДК в афферентных сосудах возможно связан: а) с различным объемным кровотоком через исследуемые афферентные сосуды, б) с тем, что афферентные сосуды АВМ возможно питают и функционально незначимые зоны мозга, что подтверждается данными БТ. Проведение эмболизации АВМ (полное выключение из кровообращения части АВМ через обследованные афферентные сосуды) в этих 22 случаях не вызвало осложнений в послеоперационном периоде ни у одного больного. На рис.2 представлены данные интраоперационного мониторинга у больного при проведении суперселективной эмболизации АВМ. Выключение АВМ из кровообращения сопровождалось снижением ЛСК в артерии приоритетного бассейна до соответствующей величины ЛСК на противоположной стороне в артерии, не участвующей в кровоснабжении АВМ. ДК в афферентном сосуде повышалось после первого введения эмболизата, но его величина в соответствии с разработанными критериями радикального выключения АВМ [3] была недостаточной, что подтверждалось при проведении ангиографии. При повторной эмболизации ДК повышалось до величины, соответствующей радикальному выключению АВМ, что подтверждалось при проведении ангиографии.

В 4 случаях при положительном БТ ДК в афферентных сосудах было в пределах от 56 до 73 мм рт. ст., что составило от 51 до 81 % от САД. Диаметр афферентных сосудов не превышал 3 мм (2.0-2.6 мм). Средняя ЛСК в начальных сегментах артерии приоритетного бассейна составила 137±31 см/с. Расчетная величина индекса потока в этих артериях составила 568±122 мл/мин. В соответствии с расчетными величинами и результатами БТ данные афферентные сосуды частично кровоснабжали функционально значимые мозговые структуры. Эмболизацию АВМ через эти афферентные сосуды не проводили.

В трех случаях БТ был отрицательным, однако данные мониторинга внутричерепной гемодинамики указывали на то, что афферентный сосуд был функционально значим: ДК в афферентных сосудах было в пределах от 42 до 55 мм рт. ст., что составило от 54 до 76 % от САД. Диаметр афферентных сосудов был в пределах 2.5-2.6 мм. Средняя ЛСК в начальных сегментах артерии приоритетного бассейна составила (96-152) 125±23 см/с. Расчетная величина индекса потока в этих артериях составила 611±108 (465-724) мл/мин. Несмотря на это, учитывая ведущее значение БТ в определении показаний для выполнения оперативного вмешательства, во всех 3 случаях была выполнена суперселективная эмболизация. Во всех случаях проведение эмболизации АВМ привело к полному выключению из кровообращения части АВМ через обследованные афферентные сосуды. В раннем послеоперационном периоде (через 3-4 часа после операции) у всех трех больных наблюдали нарастание неврологической симптоматики в виде гемипареза, моторной афазии и гемианопсии. Развитие указанных осложнений может быть связано с влиянием анестезии или индивидуальной чувствительностью больного к барбитуратам при проведении БТ.

Средние данные регистрируемых и расчетных показателей при различных результатах БТ представлены на рис.3. Средняя величина ДК в афферентных сосудах достоверно отличалась. При сравнении этого показателя в группе больных с отрицательным БТ (25.1±8.6 мм рт. ст.) с соответствующей величиной в группе больных с положительным БТ (66.0±6.4 мм рт. ст.) была выявлена наибольшая достоверность различий между ними - р<6.6´10-9. При сравнении относительных величин этого показателя достоверность отличий была еще выше. В группе больных с отрицательным БТ ДК в афферентных сосудах было также достоверно выше (p<0.0003) у больных с послеоперационными осложнениями (47.7±5.4 мм рт. ст.) и несущественно отличалось от величин, полученных у больных с положительным БТ. Достоверных различий в расчетных величинах индекса потока в артериях приоритетного бассейна выявлено не было (p>0.4).

Сравнительный анализ результатов определения функционального значения афферентных сосудов АВМ по данным БТ и ДК в афферентных сосудах в системе интраоперационного мониторинга показывает, что величина ДК в афферентных сосудах по своей информативности нисколько не уступает БТ. Использование ДК в афферентных сосудах для оценки их функционального значения обладает, на наш взгляд, рядом преимуществ, к которым можно отнести: простое, надежное и быстрое получение количественных данных о функциональном значении афферентного сосуда АВМ, отсутствие противопоказаний при любой локализации АВМ, возможность использования на любой стадии анестезии.

Таким образом, в системе интраоперационного мониторинга внутричерепной гемодинамики величина ДК в афферентном сосуде АВМ может быть использована не только для оценки радикального выключения АВМ, но и его функционального значения. Использование системы интраоперационного мониторинга, включающей в себя измерение ДК в афферентных сосудах у больных с АВМ головного мозга различной локализации позволяет существенно снизить количество осложнений, повышающих риск инвалидизации больных, при проведении суперселективных эмболизаций через афферентные сосуды.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Зубков Ю.Н., Никитин П.И. Выбор методов хирургического лечения больных с артериовенозными мальформациями (АВМ) головного мозга // Вопр. нейрохир. - 1997. - №1. - С. 11-15.
  2. Лысачев А.Г. Эндоваскулярное хирургическое лечение артерио-венозных мальформаций головного мозга: Автореф. дисс. … докт. мед. наук. - М., 1989. - 42 с.
  3. Никитин П.И., Панунцев В.С., Семенютин В.Б. Принципы хирургического лечения больных с церебральными артериовенозными мальформациями // Нейрохирургия. - 2000. - № 4. - С. 28-34.
  4. Парфенов В.Е., Свистов Д.В., Кандыба Д.В. Роль транскраниальной допплерографии в оптимизации лечебной тактики при артериовенозных мальформациях головного мозга с учетом функционального состояния церебральной гемодинамики // EMS J. Neurophys. Neuroson. - 1995. - С. 44-52.
  5. Щеглов В.И., Буцко Е.С., Аннин Е.А., Щеглов Д.В. Результаты эндоваскулярной эмболизации артериовенозных мальформаций головного мозга с использованием жидкой композиции "Эмболин" // Укр.ж. малоинв. и энд.хир. - 1998. - Т.21, №4. - С. 22-8.
  6. Benati A., Beltramello A., Maschio A. et al. Endovascular treatment of intracranial AVMs. Combined embolisation with a multi-purpose mobile-wing microcatheter system // J. Neuroradiol. - 1987. - V.14, № 2. - P. 99-113.
  7. Chioffi F., Pasqualin A., Betramello A., Da Pian R. Hemodynamic effects of preoperative embolization in cerebral arteriovenous malformation: evaluation with transcranial Doppler sonography // Neurosurgery. - 1992. - V.31. - P. 877-885.
  8. Connors J.J., Wojak J.C. Interventional neuroradiology: strategies and practical techniques. - 1999. - P. 41-76.
  9. Deruty R., Pelissou-Guyotat I., Mottolese C., Bascoulergue Y., Amat D. The combined management of cerebral arteriovenous malformations. Experience with 100 cases and review of the literature // Acta Neurochir. - 1993. - V.123, № 3-4. - P. 101-112.
  10. Fleischer L.H., Young W.L., Pile-Spellman J., terPenning B., Kader A., Stein B.M., Mohr J.P. Relationship of transcranial Doppler flow velocities and arteriovenous malformation feeding artery pressures // Stroke. -1993. -V. 24, № 12. - P. 1897-1902.
  11. Gao E., Young W.L., Ornstein E., Pile-Spellman J., Ma Q. A theoretical model of cerebral hemodynamics: application to the study of arteriovenous malformations // J. Cereb. Blood. Flow Metab. - 1997. - V. 17, № 8. - P. 905-918.
  12. Gao E., Young W.L., Pile-Spellman J., Joshi S., Duong H., Stieg P.E., Ma Q. Cerebral arteriovenous malformation feeding artery aneurysms: a theoretical model of intravascular pressure changes after treatment // Neurosurgery. - 1997. - V. 41, № 6. - P.1345 -1356.
  13. Handa T., Negoro M., Miyachi S., Sugita K. Evaluation of pressure changes in feeding arteries during embolization of intracerebral arteriovenous malformations // J. Neurosurg. - 1993. - V. 79, № 3. - P. 383-389.
  14. Hassler W. Hemodynamic aspects of cerebral angiomas // Acta Neurochir. - 1986. - V. 37. - P. 38-108.
  15. Jafar J.J., Davis A.J., Berenstein A., Choi IS, Kupersmith M.J. The effect of embolization with N-butyl cyanoacrylate prior to surgical resection of cerebral arteriovenous malformations // J.Neurosurg. - 1993. - V. 78. - P. 60-69.
  16. Jungreis C.A., Horton J.A. Pressure changes in the arterial feeder to a cerebral AVM as a guide to monitoring therapeutic embolization // Am. J. Neuroradiol. - 1989. - V. 10, № 5. - P. 1057-1060.
  17. Kurozumi K., Onoda K., Tsuchimoto S. Large cerebral arteriovenous malformation presenting with venous ischemia in the contralateral hemisphere. Case report // J.Neurosurg. - 2002. - V 97. - P. 995-997.
  18. Nagasawa S., Kawanishi M., Kondoh S., Kajimoto S., Yamaguchi K., Ohta T. Haemodynamic simulation study of cerebral arteriovenous malformations. Part 2. Effects of impaired autoregulation and induced hypotension // J. Cerebr.Blood Flow and Metab. -1996. - V. 16. - P. 162-169.
  19. Nornes H., Grip A. Hemodynamic aspects of cebrebral arteriovenous malformations // J.Neurosurg. - 1980. - V. 53, № 4. - P. 456-464.
  20. Rauch R., Vinuela F., Dion J., Duckwiler G., Amos E.C., Jordan S.E., Martin N., Jensen M.E., Bentson J., Thibault L. Preembolization functional evaluation in brain malformation: the superselective Amytal test // Am. J. Neuroradiol. - 1992. - № 13. - P. 303-318.
  21. Schumacher M., Horton J.A. Treatment of cerebral arteriovenous malformations with PVA. Results and analysis of complications // Neuroradiology. - 1991. - № 33. - P.101-105.
  22. Spetzler R.F., Hargraves R.W., McCormick P.W., Zabramski J.M., Flom R.A., Zimmerman R.S. Relationship of perfusion pressure and size to risk of hemorrhage from arteriovenous malformations // J. Neurosurg. - 1992. - V. 76, № 6. - P. 918-923.
  23. Spetzler R.F., Martin N.A. A proposed grading system for arteriovenous malformations // J. Neurosurg. - 1986. - V. 65, № 4. - P. 476-483.
  24. Spetzler R.F., Martin N.A., Carter L.P. Surgical treatment of large AVMs by staged embolisation and operative excision // J. Neurosurg. - 1987. - V. 67, № 1. - P. 17-28.
  25. Spetzler R.F., Zabramsky J.M. Grading and staged resection of cerebral arteriovenous malformations // Clin. Neurosurg. - 1990. - V. 36. - P. 318-337.