способ диагностики внутричерепной гипертензии

Формула изобретения

Способ диагностики внутричерепной гипертензии, включающий определение повышенного внутричерепного давления, отличающийся тем, что определяют показатели вариабельности сердечного ритма: нормализованную мощность в диапазоне низких частот, амплитуду моды, максимальный кардиоинтервал в выборке, после чего рассчитывают значения коэффициентов F₁ и F₂ по формулам

F₁=-13,46+35,1×x₁-8,04×x ₂+7,48×х₃;

F₂=-12,17+27,97×x ₁+4,41×x₂+7,76×x₃,

где x₁-LF_norm - нормализованная мощность в диапазоне низких частот;

х₂-АМо - амплитуда моды (доля кардиоинтервалов, соответствующая значению моды);

x₃-макс. - максимальный кардиоинтервал в выборке

и при величине F₂ больше величины F₁ диагностируют наличие внутричерепной гипертензии более 20 мм рт.ст., а при F₁ больше F₂ - ее отсутствие.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к анестезиологии и реаниматологии, и может быть использовано при лечении больных с хирургической патологией головного мозга, сопровождающейся внутричерепной гипертензией.

Известно, что внутричерепное давление у здорового человека в норме не превышает 15 мм рт.ст. Внутричерепное давление (ВЧД) определяется соотношением давлений, создаваемых притекающей в мозг артериальной и оттекающей от мозга венозной кровью, продуцируемого и резорбируемого ликвора, интестициально и внутриклеточно накапливаемым биологическим субстратом (вода, продукты обмена, белки) и распределением этих давлений в упругоэластической среде мозга (Клиническое руководство по черепно-мозговой травме под ред. А.Н.Коновалова, Л.Б.Лихтермана, А.А.Потапова. - Москва: «Антидор», 2001 г., Т.II., стр.177). При нарушении этого равновесия развивается внутричерепная гипертензия, характеризующаяся подъемом ВЧД выше нормальных значений. Внутричерепная гипертензия диагностируется при подъеме ВЧД выше 20 мм рт.ст. (Царенко С.В. Нейрореаниматология. Интенсивная терапия тяжелой черепно-мозговой травмы. - Москва: ОАО Медицина, 2005 г., с.164).

Известны способы диагностики внутричерепной гипертензии, включающие измерение внутричерепного давления. Так, известен способ регистрации внутричерепного давления и, соответственно, диагностики внутричерепной гипертензии путем измерения давления в центральной вене сетчатки. Для этого проводят одновременную офтальмоскопию диска зрительного нерва электрическим офтальмоскопом ОР-2 и датчиком офтальмодинамометра ОМ-1 при быстром и равномерном давлении на наружную поверхность предварительно анестезированной склеры глазного яблока. За диастолическое давление в центральной вене сетчатки принимают наименьшие показатели офтальмодинамометра при их троекратном определении, соответствующие появлению максимальной пульсации центральной вены сетчатки. Полученные по шкале офтальмодинамометра величины в граммах по таблице Мажито-Байара переводят в мм рт.ст., с учетом выявленной взаимосвязи внутриглазного давления с давлением цереброспинальной жидкости, измеренным при пункции желудочков мозга. (Патент РФ № 2185091, МПК⁷ А61В 5/03, Заболотских Н.В., Заболотских И.Б., Юхнов В.А. Способ неинвазивного определения внутричерепного давления. Опубл. 20.07.2002).

К недостаткам данного способа следует отнести невозможность его использования при тяжелой черепно-мозговой травме с повреждениями лицевого скелета, при проникающих ранениях орбиты, повреждении глазного яблока, а также необходимость наличия квалифицированного врача офтальмолога и специальной аппаратуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ диагностики внутричерепной гипертензии, включающий определение повышенного внутричерепного давления. Для этого в известном способе используют вентрикулярный дренаж, установленный в передний или задний рог бокового желудочка мозга и соединенный с внешней измерительной системой (Царенко С.В. Нейрореаниматология. Интенсивная терапия тяжелой черепно-мозговой травмы. - Москва: ОАО, Медицина, 2005 г., с.161).

Известный способ осуществляют следующим образом. В условиях операционной под местной анестезией или общим обезболиванием в положении лежа на боку накладывают фрезевое отверстие в точке Денди (расположенной на 3-4 см выше и 2-3 см кнаружи от наружного затылочного бугра) при пункции заднего рога бокового желудочка. Катетер с мандреном направляют к верхненаружному краю глазницы той же стороны. В норме у взрослого человека катетер проникает в задний рог на глубину 6-7 см. При пункции переднего рога бокового желудочка фрезевое отверстие накладывают в точке Кохера на 2 см кпереди от коронарного шва и на 2 см латеральное сагитального шва. Катетер с мандреном продвигают в плоскости, параллельной сагитальной в направлении к воображаемой линии, соединяющей наружные слуховые проходы. При этом в норме на глубине 5-5.5 см он проникает в желудочек. После извлечения мандрена катетер погружают в полость бокового желудочка. Вентрикулярный катетер с помощью заполненной физиологическим раствором канюли соединяют с трансдьюсером (датчик с гибкой мембраной, преобразующей колебательные движения жидкости в электрические импульсы), а затем с блоком инвазивного давления прикроватного монитора, где высвечивается значение внутричерепного давления. При подъеме ВЧД выше 20 мм рт.ст. диагностируют внутричерепную гипертензию (Диагностика и лечение тяжелой черепно-мозговой травмы в условиях тылового госпиталя: Пособие для врачей / С.М.Горбачева [и др]. - Иркутск: НЦ РВХВСНЦ СО РАМН, 2009 г., с.45-48).

К недостаткам известного способа следует отнести его инвазивность и необходимость выполнения процедуры в условиях операционной под общим обезболиванием. К недостаткам данного способ также следует отнести и высокий риск развития осложнений, к которым относят: повреждение сосудов коры головного мозга с кровотечением и формированием субдуральной или внутримозговой гематомы; невозможность вентрикулопункции при спавшихся боковых желудочках; инфекционные осложнения, в виде вентрикулита, менингита или энцефалита; дислокация катетера либо закупорка его сгустком крови, а также блокирование катетера при нарастающей компрессии желудочков; судорожный синдром из-за раздражения корковых структур головного мозга; локальный отек мозга, связанный с неоднократными пункциями вещества мозга при безуспешных попытках катетеризации (Диагностика и лечение тяжелой черепно-мозговой травмы в условиях тылового госпиталя: Пособие для врачей / С.М.Горбачева [и др]. - Иркутск: НЦ РВХВСНЦ СО РАМН, 2009 г., с.51).

Задачей заявляемого технического решения является разработка неинвазивного и объективного способа диагностики внутричерепной гипертензии (повышения внутричерепного давления более 20 мм рт.ст.), основанного на результатах дискриминантного анализа показателей вариабельности сердечного ритма.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является исключение травматичности способа, его упрощение и сокращение времени диагностики.

Технический результат достигается тем, что для диагностики внутричерепной гипертензии устанавливают наличие повышенного внутричерепного давления.

Отличие заявляемого способа заключается в том, что определяют показатели вариабельности сердечного ритма: нормализованную мощность в диапазоне низких частот, амплитуду моды, максимальный кардиоинтервал в выборке.

Отличия заявляемого способа также заключаются и в том, что измеряемые параметры используют для расчета коэффициентов F₁ и F₂, которые определяют по формулам:

F₁=-13,46+35,1×x₁-8,04×x ₂+7,48×х₃;

F₂ =-12,17+27,97×x₁+4,41×x₂+7,76×х ₃; где

x₁-LF_norm - нормализованная мощность в диапазоне низких частот;

x₂-АМо - амплитуда моды (доля кардиоинтервалов, соответствующая значению моды);

x₃-макс. - максимальный кардиоинтервал в выборке.

Авторами предлагаемого способа установлено, что при абсолютной величине F₂ больше абсолютной величины F₁ диагностируют наличие внутричерепной гипертензии более 20 мм рт.ст., а при F₁ больше F₂ - ее отсутствие.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и прототипа показывает, что предлагаемый способ отличается от известного вышеперечисленными приемами и, следовательно, соответствует критерию изобретения "новизна".

Из проведенного анализа патентной и другой специальной литературы авторами установлено, что предлагаемое решение имеет признаки, отличающие его не только от прототипа, но и от других технических решений в анестезиологии.

Нами не найдено способа диагностики внутричерепной гипертензии, основанного на оценке показателей вариабельности сердечного ритма (ВРС).

Отличительные приемы заявляемого способа позволяют диагностировать внутричерепную гипертензию без использования инвазивных методик. Заявляемый способ может быть использован как при любых открытых, так и закрытых повреждениях лицевого скелета, в том числе глаза и орбиты, а также костей свода черепа.

Предлагаемый способ обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно - исключение травматичности способа, его упрощение и сокращение времени диагностики.

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «изобретательский уровень».

Способ, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в здравоохранении. Возможность его осуществления подтверждена описанными в заявке приемами и средствами, следовательно, предлагаемое решение соответствует критерию изобретения «промышленная применимость».

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Для записи сердечного ритма вокруг грудной клетки пациента фиксируют кардиомонитор («Heart Sense» производства НПП «Живые системы»), передающий сигнал сердечного ритма на ЭВМ, где и происходит запись кардиоинтервалов. Поступающие данные кардиоинтервалометрии обрабатываются методом скользящего окна с шагом 1,0. Значения кардиоинтервалов (в секундах) используют для расчета показателей вариационной кардиоинтервалометрии. Затем по вышеприведенным формулам определяют величины коэффициентов F₁ и F₂. При абсолютной величине F ₁ больше абсолютной величины F₂ диагностируется ВЧД меньше 20 мм рт.ст., при F₂ больше F₁ - ВЧД выше 20 мм рт.ст.

Сущность предлагаемого способа поясняется примерами конкретного выполнения.

Клинический пример № 1: Белоусов А.Ю., 18 лет, N истории болезни 28573, поступил с диагнозом: Тяжелая открытая проникающая черепно-мозговая травма. Огнестрельное проникающее слепое ранение теменно-височной области слева. Многооскольчатый вдавленный перелом височной кости слева. Контузионный очаг и субдуральная гематома височной области слева.

Для записи сердечного ритма вокруг грудной клетки пациента зафиксирован кардиомонитор («Heart Sense» производства НПП «Живые системы»), передающий сигнал сердечного ритма на ЭВМ, где и происходит запись кардиоинтервалов (КИ). Поступающие данные кардиоинтервалометрии обрабатываются методом скользящего окна с шагом 1,0.

После набора 50 КИ определены показатели вариабельности сердечного ритма: АМо=20%; макс. КИ=1,03 сек.; LF_norm=36,7%.

После стандартизации (обработка в статистике 6,0) эти значения приобрели вид: АМо=0,70; макс. КИ=0,70; LF_norm=-0,70.

По вышеприведенным формулам определены величины коэффициентов F₁ и F₂.

F₁=-13,46+35,1×(-0,7)-8,04×0,7+7,48×0,7=-38,41

F₂=-12,17+27,97×(-0,7)+4,41×0,7+7,76×0,7=-23,22

Рассчитанное значение F₂ превышает F ₁, следовательно, диагностируют внутричерепную гипертензию более 20 мм рт.ст.

При параллельном измерении давления в боковых желудочках мозга пациента Белоусова А. Ю., оно составило 27 мм рт.ст., т.е. повышение внутричерепного давления, рассчитанное по приведенным выше формулам, подтверждено данными вентрикулярного давления, измеренного инвазивным способом.

Клинический пример № 2: Сергеев А.Н., 17 лет, N истории болезни 23976, поступил с диагнозом: Объемное образование лобной, височной долей справа (анапластическая олигодендроглиома).

Запись сердечного ритма была проведена на вторые сутки после удаления опухоли. После набора 50 КИ определены показатели вариабельности сердечного ритма: АМо=12%; макс. КИ=0,91 сек; LF_norm=81,75%.

После стандартизации эти значения приобрели вид: АМо=-0,70; макс. КИ=-0,70; LF_norm=0,70.

По вышеприведенным формулам определены величины коэффициентов F₁ и F₂, при этом используют стандартизованные значения признаков.

F₁=-13,46+35,1×0,7-8,04×(-0,7)+7,48×(-0,7)=11,49

F₂=-12,17+27,97×0,7+4,41×(-0,7)+7,76×(-0,7)=-1,11

Рассчитанное значение F₁ превышает F ₂, следовательно, диагностируют отсутствие внутричерепной гипертензии, то есть ВЧД меньше 20 мм рт.ст.

При параллельном измерении давления в боковых желудочках мозга этого пациента оно составило 14 мм рт.ст. Уровень внутричерепного давления, рассчитанный при помощи линейных дискриминантных функций, подтвержден данными вентрикулярного давления, измеренного инвазивным способом.

С 2006 года и по настоящее время на базе отделения анестезиологии и реанимации № 5 ГУЗ Иркутской областной клинической больницы было обследовано 60 больных в возрасте от 15 до 66 лет с опухолями и травмами головного мозга в период внутричерепной гипертензии. Всем больным проводилось измерение показателей вариабельности сердечного ритма с параллельным прямым определением внутрижелудочкового уровня ВЧД.

Запись вариабельности ритма сердца выполнена на 64,5×10³ интервалах, записанных в течение 10 минут у каждого больного. Прямое определение внутрижелудочкового уровня ВЧД всем пациентам проводилось посредством пункции бокового желудочка. В зависимости от уровня внутричерепного давления больные были разделены на две группы: первую группу составили 30 больных с уровнем ВЧД, не превышающим 20 мм рт.ст. и вторую группу - 30 больных с уровнем ВЧД выше 20 мм рт.ст. Полученные данные представлены в виде среднего и стандартного отклонения в таблице 1, где: макс. - максимальный кардиоинтервал в выборке; мин. - минимальный кардиоинтервал в выборке; CV - коэффициент вариации RR-интервалов; Мо - мода (наиболее часто встречающийся RR-интервал); АМо - амплитуда моды (доля кардиоинтервалов, соответствующая значению моды); М (µ) - среднее значение RR-интервалов (математическое ожидание); Х - вариационный размах; ЧСС - частота сердечных сокращений; LF_norm - нормализованная мощность в диапазоне низких частот; HF_norm - нормализованная мощность в диапазоне высоких частот.

Таблица 1
Показатели ВРС в зависимости от уровня ВЧД(n=64,5×10 3)
Показатели	ВЧД<20 мм рт.ст. (n=30)	ВЧД>20 мм рт.ст. (n=30)
Амо (%)	36,28±16,7	51,45±20,25
М (у.е.)	0,68±0,163	0,619±0,09
CV (у.е.)	3,56±4,19	2,705±4,4
ЧСС (уд./мин)	92,72±21,12	98,73±12,85
Мо (сек)	0,68±0,168	0,62±0,098
макс. (сек)	0,75±0,251	0,65±0,133
мин. (сек)	0,62±0,14	0,56±0,089
Х (сек)	0,12±0,196	0,089±0,16
HFnorm (%)	16,5±18,8	9,5±13,9
LFnorm (%)	83,49±18,78	90,49±13,9

Примечание. Во всех случаях межгруппового сравнения достоверность соответствовала р=0,0000.

После стандартизации полученных показателей был проведен дискриминантный анализ для построения прогностических уравнений линейных дискриминантных функций (ЛДФ) с оценкой информативности каждого из изучаемых параметров (Таблица 2). Информативными параметрами явились показатели с уровнем значимости p<0,0001, которые и были использованы для расчета коэффициентов F₁ и F₂.

Таблица 2.
Оценка информативности параметров для расчета линейных дискриминантных функций
Показатель	Уровень значимости p
LFnorm	0,000000
АМо	0,000000
макс.	0,000000
М (µ)	0,9286
CV	0,2177
ЧСС	0,4063
Мо	0,7397
мин.	0,9362
Х	0,9369
HFnorm	0,9369

Мониторирование вариабельности сердечного ритма позволило выявить повышение внутричерепного давления и своевременно провести лечебные мероприятия, направленные на его коррекцию.

Коэффициенты для показателей, используемые для расчета F₁ и F₂ при диагностике внутричерепной гипертензии, полученные путем дискриминантного анализа, представлены в таблице 3.

Таблица 3
Коэффициенты показателей, используемые в расчетных формулах
Коэффициент	Параметры	ВЧД<20 мм рт.ст. (F1)	ВЧД>20 мм рт.ст. (F2)
a1 (х1)	LFnorm	35,1	27,97
a2 (x 2)	АМо	-8,04	4,41
а 3 (х3)	макс.	7,48	7,76
а 0	константа	-13,46	-12,17

По данным дискриминантного анализа оценка эффективности работы уравнения при использовании предлагаемой формулы для ВЧД меньше 20 мм рт.ст., ВЧД больше 20 мм рт.ст. составляет 98%.

Полученные данные подтверждены результатами прямого (инвазивного) измерения внутричерепного давления. У всех больных показатели внутричерепного давления, измеренного инвазивным способом, соответствовали значениям ЛДФ, рассчитанным на основе дискриминантного анализа.

Таким образом, предлагаемый способ является неинвазивным, что позволяет исключить его травматичность, связанную с проведением катетеризации желудочков головного мозга. Способ прост в исполнении, позволяет сократить время, необходимое для диагностики внутричерепной гипертензии. Точность способа составляет 98%. Предлагаемое техническое решение может быть использовано в клинической практике.