Церебральная оксиметрия: неинвазивный контроль насыщения мозга кислородом

В современной медицине точный и безопасный мониторинг жизненно важных функций организма играет ключевую роль, особенно когда речь идёт о головном мозге. Церебральная оксиметрия (ЦО) — это передовой неинвазивный метод, который позволяет непрерывно контролировать насыщение головного мозга кислородом. Понимание того, насколько эффективно мозг получает и использует кислород, критически важно для предотвращения серьёзных неврологических осложнений, особенно во время сложных хирургических операций и в отделениях интенсивной терапии.

Что такое церебральная оксиметрия и почему это важно

Церебральная оксиметрия представляет собой методику мониторинга, используемую для измерения регионарного насыщения тканей головного мозга кислородом. По сути, это позволяет специалистам в реальном времени отслеживать баланс между поступлением кислорода к мозгу и его потреблением мозговыми тканями. Важность этого показателя трудно переоценить, ведь мозг является одним из наиболее чувствительных органов к недостатку кислорода, или гипоксии.

Недостаточное насыщение мозга кислородом, даже кратковременное, может привести к необратимым повреждениям нейронов, что, в свою очередь, проявляется в виде когнитивных нарушений, инсультов или других серьёзных неврологических осложнений. Раннее выявление снижения церебральной оксигенации даёт медицинскому персоналу возможность своевременно принять меры для восстановления адекватного кровоснабжения и оксигенации мозга, тем самым минимизируя риски для пациента. Именно поэтому контроль насыщения мозга кислородом является краеугольным камнем безопасности в анестезиологии и реаниматологии.

Принцип работы церебральной оксиметрии

Метод церебральной оксиметрии основан на принципе ближней инфракрасной спектроскопии (NIR-спектроскопии). Суть метода заключается в следующем: через специальные датчики, которые крепятся на кожу лба пациента, к голове посылаются световые волны в ближнем инфракрасном диапазоне. Эти волны проникают через кожу, кости черепа и достигают коры головного мозга.

Гемоглобин – белок в красных кровяных тельцах, который переносит кислород – поглощает свет по-разному в зависимости от того, связан ли он с кислородом (оксигемоглобин) или нет (дезоксигемоглобин). Датчики ЦО измеряют количество поглощённого и отражённого света, а затем специальное программное обеспечение анализирует эти данные. На основе этих измерений рассчитывается регионарная сатурация кислорода в головном мозге (rSO₂). Это позволяет получить информацию о состоянии мозгового кровотока и уровне оксигенации в режиме реального времени, не прибегая к инвазивным вмешательствам.

Показания для использования церебральной оксиметрии

Применение церебральной оксиметрии рекомендуется в тех клинических ситуациях, где существует высокий риск развития ишемии или гипоксии головного мозга. Этот метод мониторинга помогает врачам предотвращать потенциально опасные состояния и оптимизировать анестезиологическое пособие и интенсивную терапию. Вот основные показания для применения ЦО:

• Кардиохирургические вмешательства. Операции на сердце, особенно с использованием аппарата искусственного кровообращения, связаны с высоким риском снижения мозгового кровотока и оксигенации. ЦО позволяет немедленно выявить такие изменения и корректировать параметры искусственного кровообращения.

• Нейрохирургические операции. При операциях на головном мозге и сосудах шеи контроль насыщения мозга кислородом критически важен для защиты нервной ткани от повреждения, особенно при манипуляциях, которые могут временно перекрывать кровоток.

• Сосудистые операции. В частности, при операциях на сонных артериях (каротидная эндартерэктомия) ЦО помогает оценить адекватность коллатерального кровоснабжения головного мозга во время пережатия артерии.

• Интенсивная терапия. У пациентов в критическом состоянии, например, после черепно-мозговых травм, инсультов, при сепсисе или острой дыхательной недостаточности, контроль церебральной оксигенации позволяет оценить эффективность проводимой терапии и предотвратить вторичные повреждения мозга.

• Неонатология и педиатрия. Новорождённые и дети, особенно недоношенные или с врождёнными пороками сердца, очень уязвимы к гипоксии. Церебральная оксиметрия помогает мониторировать состояние их мозга и принимать решения о лечении.

• Длительные и сложные операции. При любых продолжительных хирургических вмешательствах, сопровождающихся значительными колебаниями артериального давления, потерей крови или изменениями в вентиляции лёгких, ЦО является ценным инструментом.

Преимущества церебральной оксиметрии для пациента

Внедрение церебральной оксиметрии в клиническую практику принесло значительные преимущества для безопасности и исходов лечения пациентов. Этот метод позволяет не только своевременно выявлять проблемы, но и активно вмешиваться для их устранения, что напрямую улучшает прогноз. Основные преимущества ЦО включают:

Как проводится процедура церебральной оксиметрии

Процедура установки и проведения церебральной оксиметрии является простой, быстрой и совершенно безболезненной для пациента. Она не требует специальной подготовки и может быть выполнена как до начала операции, так и уже в процессе или в отделении интенсивной терапии. Многих пациентов беспокоит возможный дискомфорт во время любой медицинской процедуры, но в случае с ЦО нет никаких оснований для тревоги.

Для мониторинга используются специальные одноразовые или многоразовые датчики, которые представляют собой небольшие липкие накладки. Эти датчики содержат излучатели и приёмники ближнего инфракрасного света. Медицинский персонал аккуратно очищает кожу лба пациента, чтобы обеспечить хороший контакт, а затем надёжно закрепляет датчики на обеих сторонах лба. Часто используются два датчика для одновременного мониторинга правой и левой полусферы головного мозга, что позволяет выявлять асимметрию в оксигенации. Датчики подключаются к монитору, который непрерывно отображает показатели регионарной сатурации мозга кислородом (rSO₂). Вся процедура занимает считанные минуты и не вызывает никакого дискомфорта или болевых ощущений.

Интерпретация показателей церебральной оксиметрии

Интерпретация показателей церебральной оксиметрии требует понимания базовых принципов и клинического контекста. Полученные на мониторе цифры регионарной сатурации кислорода в мозге (rSO₂) выражаются в процентах и отражают баланс между доставкой кислорода и его потреблением в мозговой ткани. Однако важно помнить, что не существует единого «нормального» значения rSO₂, которое было бы универсальным для всех.

Обычно нормальные значения rSO₂ у взрослых пациентов составляют от 60% до 80%. Однако более значимым является не абсолютное значение, а его динамика и индивидуальный базовый уровень пациента. Перед началом процедуры или вмешательства врачи часто определяют индивидуальный базовый уровень ЦО пациента в стабильном состоянии. Любое снижение показателя rSO₂ на 20% и более от этого базового уровня или снижение абсолютного значения ниже критического порога (обычно около 50% или индивидуально определённого) является тревожным сигналом и требует немедленной оценки ситуации и принятия корректирующих мер. Такие изменения могут свидетельствовать о нарушении мозгового кровотока, гипоксемии или других проблемах. К ним относятся оптимизация вентиляции, повышение артериального давления, коррекция анемии, изменение положения головы пациента или корректировка глубины анестезии.

Отличия церебральной оксиметрии от стандартной пульсоксиметрии

Важно понимать, что, хотя и церебральная оксиметрия, и стандартная пульсоксиметрия измеряют насыщение кислородом, они делают это в разных областях тела и для разных целей, дополняя друг друга, но не взаимозаменяя. Это один из наиболее частых вопросов, возникающих у тех, кто впервые сталкивается с ЦО.

Основное отличие заключается в следующем: стандартная пульсоксиметрия, как правило, измеряет сатурацию кислорода в артериальной крови (SpO₂) на периферии, например, на пальце руки или мочке уха. Она отражает общую системную оксигенацию организма, то есть сколько кислорода содержится в артериальной крови, которая распределяется по всем тканям. Показатель пульсоксиметрии не даёт прямой информации о том, сколько кислорода достигает именно головного мозга и как он там используется.

Напротив, церебральная оксиметрия (ЦО) специально измеряет регионарное насыщение кислородом в тканях головного мозга (rSO₂). Она оценивает баланс между доставкой кислорода к мозгу и его потреблением мозговыми клетками. Это означает, что даже при нормальных показателях пульсоксиметрии у пациента может наблюдаться снижение оксигенации мозга, например, из-за локального нарушения кровотока или повышенного метаболизма. Таким образом, ЦО предоставляет уникальную и критически важную информацию, которую невозможно получить с помощью обычного пульсоксиметра, и служит прямым индикатором благополучия головного мозга.

Возможные факторы, влияющие на точность церебральной оксиметрии

Несмотря на высокую ценность и точность церебральной оксиметрии как метода мониторинга, существуют определённые факторы, которые могут влиять на достоверность получаемых показателей регионарной сатурации кислорода в мозге (rSO₂). Понимание этих нюансов критически важно для правильной интерпретации данных и принятия обоснованных клинических решений. Это позволяет медицинским специалистам избегать ложных тревог или, наоборот, не упустить реальные проблемы.

К числу таких факторов относятся:

• Анемия. Низкий уровень гемоглобина (анемия) может приводить к снижению абсолютных значений rSO₂, даже если оксигенация тканей мозга относительно адекватна, так как уменьшается общее количество переносчика кислорода.

• Отеки тканей головы. Значительные отёки кожи и мягких тканей головы могут затруднять проникновение ближнего инфракрасного света и искажать показания ЦО.

• Посторонний свет. Яркое освещение в операционной или палате интенсивной терапии, особенно если датчики ЦО неплотно прилегают к коже, может создавать артефакты и влиять на измерения.

• Чрезмерное давление на датчик. Слишком сильное прижатие датчика к коже может ухудшать местное кровообращение и искажать регионарные показатели.

• Артефакты движения. Движения головы пациента, особенно у беспокойных или неседированных пациентов, могут временно нарушать контакт датчика и приводить к некорректным показаниям.

• Местные гематомы или другие скопления крови. Наличие кровоизлияний или значительных сгустков крови в зоне расположения датчика может поглощать свет и влиять на точность измерения.

• Наличие венозного застоя. Венозный застой в сосудах головы может повышать объём дезоксигемоглобина и, соответственно, снижать показатели rSO₂.

При обнаружении необычных или внезапных изменений в показателях церебральной оксиметрии важно в первую очередь исключить влияние этих внешних факторов, прежде чем принимать серьёзные клинические решения.

Список литературы

1. Анестезиология и реаниматология. Национальное руководство. Под ред. Б.Р. Гельфанда, В.А. Козлова. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2017. С. 250-258.

2. Интенсивная терапия: Национальное руководство. Под ред. Б.Р. Гельфанда, А.И. Салтанова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019. С. 132-136.

3. Федеральные клинические рекомендации. Анестезиолого-реанимационное обеспечение при кардиохирургических операциях у взрослых. Федерация анестезиологов и реаниматологов, 2016. С. 10-12.

4. Miller's Anesthesia. 9th Edition. Edited by Michael F. Mulroy, Robert D. Miller, et al. Elsevier, 2020. Chapters on Neurological Monitoring.

5. Barash, Clinical Anesthesia. 8th Edition. Edited by Paul G. Barash, Michael K. Cahalan, Robert K. Stoelting. Wolters Kluwer, 2017. Chapters on Neurological Monitoring.