- Использование транскраниальной допплерографии в педиатрическом отделении интенсивной терапии.
- (ЭКСПЛУАТАЦИЯ НА УРОВНЕ КОНСУЛЬТАНТА)
- Обзор
- Техника
- Допплеровские измерения
- Базовая цереброваскулярная гемодинамика
- Транскраниальная цветная допплерография в педиатрическом отделении интенсивной терапии.
- Мониторинг церебральной гемодинамики после черепно-мозговой травмы.
- Диабетический кетоацидоз у детей
- Менингит и менингоэнцефалит у детей
- Серповидно-клеточная анемия
- Жемчуг и блики
Использование транскраниальной допплерографии в педиатрическом отделении интенсивной терапии.
(ЭКСПЛУАТАЦИЯ НА УРОВНЕ КОНСУЛЬТАНТА)
СЮЗАННА ВЕРЛАК и ШАРЛОТТА МИШО
Обзор
Как упоминалось в предыдущих главах, транскраниальная допплерография (ТКД) — это неинвазивный метод, в котором используются низкочастотные датчики для оценки состояния мозговых артерий в реальном времени у взрослых и детей с закрытым передним родничком.1–3 ТЦД все чаще используется для мониторинга мозгового кровообращения в педиатрических отделениях интенсивной терапии (ОИТН) и стал важным инструментом для лечения серповидно-клеточной анемии у детей . 2 , 3 Доступны два типа устройств TCD: слепое TCD и транскраниальная цветная допплерография (TCDI), которая связывает импульсно-волновую допплерографию с цветовым картированием для более точной идентификации артерий. В этой главе мы представляем приложения TCDI в PICU.
Техника
Датчики TCDI представляют собой секторные или низкочастотные (1,8–4,0 МГц) специализированные датчики с небольшой площадью основания, которые облегчают зондирование внутричерепных артерий через височное окно. Датчик расположен прямо перед козелком уха и над скуловой костью, а аксиальный вид в оттенках серого основания мозга изображает гипоэхогенные ножки головного мозга в форме бабочки и эхогенную супраселлярную цистерну в форме звезды (ориентировочные ориентиры). . 3 Виллизиев круг, изображенный в цветном режиме, выступает вперед ( рис. 5-1 ). Средняя мозговая артерия (MCA) обозначена красным цветом, по ней поток крови циркулирует к датчику. Настройки цветовой шкалы должны быть оптимизированы в соответствии со скоростью крови. После переключения в режим спектральной доплеровской доплеровской выборки доплеровский пробоотборник шириной 4–5 мм помещается в начальную часть СМА, а запись оптимизируется путем небольшого наклона и скольжения преобразователя для получения наиболее чистого и высокоскоростного изображения. спектр, что указывает на то, что ось сосуда и доплеровский луч тесно совмещены. Регистрируют два-три спектра, и для измерения используют самый мощный сигнал при самой высокой средней скорости кровотока. Височное окно также позволяет регистрировать внутреннюю сонную артерию, а также переднюю и заднюю мозговые артерии. Однако, поскольку СМА является основной мозговой артерией, снабжающей кровью 60–80% полушария, острые изменения ее кровотока могут отражать гемодинамические изменения во всем полушарии. Следовательно, сканирование других артериальных сегментов не так важно, как сканирование СМА, за исключением особых клинических случаев. Предполагается, что трассировка получена под оптимальным углом 0 градусов. Конечные сегменты позвоночных артерий и основной артерии можно озонировать через субокципитальное окно. Трансорбитальное окно можно использовать при оценке сифона сонной артерии, если временное окно отсутствует. Хотя при использовании TCDI не было описано никаких побочных эффектов, его следует устанавливать на минимально возможную выходную мощность в соответствии с принципом ALARA (низкая , разумно достижимая ) ( см . главу 1 ) .
РИСУНОК 5-1. Транскраниальная цветная допплерография (TCDI) (временное окно), выполненная у здорового ребенка. Средняя мозговая артерия (MCA) кодируется красным цветом, а спектр находится выше базовой линии, поскольку кровоток движется к датчику (индекс пульсации [PI] = 0,77, индекс резистивности [RI] = 0,54, средняя скорость = 74 см/сек, и конечно-диастолическая скорость = 48 см/сек).
Допплеровские измерения
Обычными переменными, полученными из допплерографии, являются конечная диастолическая скорость (VD); усредненная по времени средняя максимальная скорость (TAMX), полученная после описания вручную или электронным образом огибающей формы сигнала в течение сердечного цикла, также называемая средней скоростью (VM); и пиковая систолическая скорость (VS) (см. Рисунок 5-1 ). Спектральные доплеровские сигналы описываются индексом пульсации (PI) и резистивным индексом (RI). ПИ рассчитывают по формуле ПИ = (VS − VD)/VM (нормальные значения = 0,82 ± 0,11). RI рассчитывают по формуле RI = VS − VD/VS (нормальные значения = 0,55±0,66, после неонатального периода). Когда территориальное сосудистое сопротивление снижается (например, вазодилатация), после этого во время диастолы наблюдается увеличение кровотока, и, таким образом, PI и RI уменьшаются. Напротив, внутричерепная гипертензия приводит к увеличению значений PI и RI по мере увеличения сопротивления мозговому кровотоку. PI и RI безразмерны и не зависят от углов озвучивания. Коэффициент Линдегора помогает различить вазоспазм и гиперемию путем сравнения ВМ СМА с ВМ экстракраниальной части ипсилатеральной внутренней сонной артерии. Нормальное значение — менее 3,0 (медиана — 1,7). При повышенном ВМ в СМА соотношение менее 3 считают гиперемией, 3 к 6 — легким вазоспазмом, больше 6 — тяжелым вазоспазмом. Измерения TCDI имеют множество ограничений: невозможность получения оптимизированного сигнала или получение слабого сигнала, наложение спектров, отсутствие временного окна, опыт оператора, клинические условия и влияние терапии, другие факторы (возраст, анемия, обезвоживание, гипотония, гиповентиляция или гипервентиляция). , фармакологические средства).
Базовая цереброваскулярная гемодинамика
Скорости кровотока в артериальных цепях зависят от площади поперечного сечения сосуда и его кровотока. Вариации ВМ отражают изменения мозгового кровотока, если во время исследования не изменяются ни диаметр озвученной артерии, ни угол озвучивания. PI и RI могут использоваться для косвенной оценки внутричерепного давления (ВЧД). Инвазивные измерения ВЧД сильно коррелируют со значениями ПИ (в диапазоне значений ВЧД 5–40 мм рт. ст.). 4 Если ВЧД повышено, диастолическая скорость снижается, а форма допплеровского сигнала имеет высокий профиль сопротивления (повышение PI и RI). Поскольку проксимальные сегменты внутричерепных артерий обладают ограниченной способностью к расширению сосудов, низкая скорость отражает низкий кровоток. При увеличении мозгового кровотока (гиперемия) допплеровские скорости увеличиваются с обеих сторон, а форма волны имеет низкий профиль сопротивления со снижением RI и PI (коэффициент Линдегора <3). Мозговой кровоток зависит от церебральной перфузии и цереброваскулярного сопротивления. Способность цереброваскулярной системы сжиматься или расширяться в ответ на изменения перфузионного давления называется ауторегуляцией. Различные заболевания, в том числе черепно-мозговая травма (ЧМТ), могут нарушать ауторегуляцию головного мозга, делая мозг чувствительным к недостаточному (ишемия) или избыточному (гиперемия) мозговому кровотоку. Изменения скорости допплеровского потока в ответ на изменения артериального давления и артериального давления углекислого газа (Paco 2 ) могут быть использованы в качестве маркеров цереброваскулярной ауторегуляции. На допплеровские измерения влияют различные факторы, такие как артериальное давление, гематокрит, лихорадка и Пако 2 . Скорость допплеровского потока увеличивается при низком гематокрите, поскольку увеличение сердечного выброса и снижение вязкости крови приводят к снижению внутричерепного сопротивления, что обеспечивает устойчивую нормальную оксигенацию мозга, несмотря на анемию. СО 2 является мощным модулятором мозгового кровотока. Гипервентиляция вызывает вазоконстрикцию дистальных внутричерепных артериол и значительно увеличивает значения PI и RI, тогда как гиповентиляция вызывает вазодилатацию и значительно снижает значения PI и RI. Церебральная вазореактивность к Пако 2может быть уменьшена или устранена с помощью лекарств, ишемии, ЧМТ и некоторых форм метаболической энцефалопатии. Сон может немного увеличить скорость при гиперкапнии. Плач может снизить скорость движения при гипокапнии. Лихорадка увеличивает кровоток примерно на 10%. В отделениях интенсивной терапии следует учитывать влияние анестетиков на результаты TCDI. Галотан увеличивает на 30% скорости СМА в допплеровском режиме во время общей анестезии, тогда как тиопентал оказывает легкий обратный эффект. Поражения, вызывающие большой диастолический сток (например, обширный открытый артериальный проток или недостаточность аортального клапана), уменьшают диастолический приток крови к мозгу и, следовательно, диастолический компонент формы волны TCDI. Скорости TCDI варьируются в зависимости от возраста. Скорости быстро увеличиваются после рождения, а затем медленнее до возраста 6–8 лет; затем к 18 годам они медленно снижаются примерно до 70% от максимальных скоростей. Скорости в вертебробазилярной системе ниже, чем в каротидной. 5
Транскраниальная цветная допплерография в педиатрическом отделении интенсивной терапии.
Мониторинг церебральной гемодинамики после черепно-мозговой травмы.
ЧМТ оказывает пагубное влияние на детскую заболеваемость и смертность. Он влияет на цереброваскулярную гемодинамику, вызывая церебральную гиперемию, ишемию и вазоспазм. TCDI и другие инструменты мониторинга (например, компьютерная томография, инвазивные измерения ВЧД) могут помочь в ведении лечения ЧМТ в отделениях интенсивной терапии. Гиперемия сопровождает диффузный отек головного мозга, что приводит к повышению ВЧД и неблагоприятному исходу у педиатрических пациентов с ЧМТ. Гиперемия может возникнуть через несколько часов после ЧМТ, длится от 2 до 4 дней и сопровождается появлением высокого внутричерепного сопротивления, соответствующего повышенному ВЧД. 6 Следует отметить, что гиперемия наблюдалась также в первые часы после ишемического события у новорожденных и детей. Это может спровоцировать внутримозговое кровоизлияние и, как полагают, происходит из-за потери ауторегуляции. TCDI обнаруживает повышенную скорость кровотока, превышающую среднюю скорость плюс 2 стандартных отклонения в обоих MCA; PI и RI снижены, коэффициент Линдегора меньше 3. Еще одним важным патофизиологическим элементом развивающейся ЧМТ является церебральная ишемия, которая обычно наблюдается после острой фазы. TCDI может обнаружить ишемию с сопутствующим увеличением ВЧД у педиатрических пациентов ( рис. 5-2 ). В проспективном педиатрическом исследовании 36 детей с ЧМТ средней и тяжелой степени, диастолической скоростью менее 25 см/сек и PI более 1,3, выявленными при TCDI, выполненном по прибытии в отделение неотложной помощи после первого этапа реанимации (коррекция пониженного артериального давления, анемия, гипоксия, гиповентиляция) были связаны с плохим прогнозом. 7 TCDI также используется для мониторинга терапевтического эффекта. Вазопрессоры, используемые для повышения среднего артериального давления, также могут снижать ИП и увеличивать VD и VM, тогда как маннитол увеличивает скорости TCDI за счет уменьшения отека и увеличения мозгового кровотока. 8 Уровень «полезного» среднего артериального давления можно оценить с помощью TCDI.
РИСУНОК 5-2. Двухмесячный мальчик с синдромом тряски и плохим исходом. При поступлении была проведена транскраниальная цветная допплерография (TCDI) (А) , которая выявила кровоток с высоким профилем сопротивления (индекс пульсации [PI] = 2,66) в средней мозговой артерии (СМА). Форма волны была нормальной на 12-й день (В) (PI = 1,1). Компьютерная томография (КТ) головного мозга выявила диффузный отек головного мозга при поступлении (С) и энцефаломаляцию с двусторонними субдуральными гематомами ex vacuo через 1 месяц (D).
Недавние исследования подчеркнули роль нарушения ауторегуляции как плохого прогностического маркера у педиатрических пациентов с повреждением головного мозга. Нарушение ауторегуляции было зарегистрировано примерно у 40% детей в какой-то момент после ЧМТ. 9 Однако это варьировалось в зависимости от времени после травмы, и поэтому отдельные измерения могут не отражать истинную заболеваемость. 10 Внутричерепной вазоспазм является обычным осложнением субарахноидального кровоизлияния после разрыва церебральной аневризмы или ЧМТ у взрослых, но у детей с ЧМТ он встречается редко. 11 – 13
Диабетический кетоацидоз у детей
Смерть от диабетического кетоацидоза чаще всего связана с развитием острого отека головного мозга. Последнее встречается примерно в 1% случаев кетоацидоза, обычно в течение первых 24 часов лечения. 14 Его патогенез сложен и плохо изучен. Гиперемия, вызванная внутричерепной вазодилатацией артериол, вторичной по отношению к ацидозу, может возникнуть сначала ( рис. 5-3 ), что приводит к внутричерепной гипертензии и, наконец, к неадекватной церебральной перфузии и ишемии. 15 , 16 Также может возникнуть внутримозговое кровоизлияние, которое, как полагают, вызвано потерей ауторегуляции (см. Рисунок 5-3 ). Роль вазопрессина, инсулина, ионно-водородной (Na + /H + ) помпы, гипоксии-ишемии, цитокинов, а также инсулина и инфузионной терапии остается дискуссионной.
РИСУНОК 5-3. 11-летний мальчик в диабетической кетоацидотической коме. А — при поступлении скорость внутричерепного кровотока была аномально высокой, а индекс пульсации (ПИ) — низким (гиперемия, средняя скорость = 159 см/сек, ПИ = 0,53 в средней мозговой артерии [СМА]). B и C. Через 7 дней магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга выявила внутримозговые гематомы.
Менингит и менингоэнцефалит у детей
Менингит по-прежнему связан с высокой смертностью, главным образом, из-за грыж головного мозга и сдавления ствола мозга в результате повышения ВЧД. Мониторинг цереброваскулярных гемодинамических изменений может быть важен для раннего выявления нарушений церебральной перфузии и предотвращения дальнейшего инсульта головного мозга ( рис. 5-4 ). На ранней стадии, когда может наблюдаться повышенное ВЧД, значение RI полезно, а значения RI более 0,65 для детей и более 0,80 для новорожденных и детей раннего возраста предполагают значительное нарушение перфузии, особенно когда средняя скорость кровотока также ниже нормы. 17 PI выше 1,30 и VD менее 25 см/сек также используются в качестве порогов повышения ВЧД в этой ситуации. TCDI может также выявить артериальный стеноз или вазоспазм как осложнение менингита, энцефалита, абсцесса головного мозга и сепсиса. Инфекция, вероятно, приводит к ишемии головного мозга посредством нескольких механизмов, таких как системная воспалительная реакция, состояние гиперкоагуляции и/или прямая инвазия эндотелия.
РИСУНОК 5-4. 14-летняя девочка впала в лихорадочную кому после поездки в Африку (церебральная малярия). А. Обе средние мозговые артерии (СМА) демонстрировали спектры с высоким профилем сопротивления (индекс резистивности [RI] = 0,85, индекс пульсации [PI] = 2,20), тогда как компьютерная томография (КТ) головного мозга выявила диффузный отек мозга (B). Магнитно-резонансная томография (МРТ) с диффузионно-взвешенной визуализацией выявила обширный цитотоксический отек (C) , а с помощью взвешенной по чувствительности визуализации продемонстрировано диффузное петехиальное кровоизлияние по всему мозгу (D).
Серповидно-клеточная анемия
Скрининг детей в возрасте от 2 до 16 лет с серповидноклеточной анемией для выявления и предотвращения ишемического инсульта является наиболее признанным и научно обоснованным методом использования TCDI (уровень доказательности А и рекомендации класса I). Серповидно-клеточная анемия связана с прогрессирующей окклюзией внутричерепных артерий (чаще всего внутричерепной внутренней сонной артерии и СМА), что приводит к инсульту, вызванному полной окклюзией этих артерий или связанному с гемодинамической недостаточностью в нижележащих артериях. Согласно критериям TCDI для серповидно-клеточной анемии, скорость ВМ менее 170 см/сек считается нормальной, а ВМ от 170 до 199 см/сек – «условной». Скорость ВМ, превышающая или равная 200 см/сек, считается ненормальной и указывает на необходимость проведения трансфузионной терапии. 2 , 3 VM, превышающая или равная 200 см/сек, связана с риском инсульта 40% в течение следующих 3 лет. 18 Переливание крови при сниженном уровне гемоглобина S до уровня менее 30% от общего количества гемоглобина снизит этот риск на 90% по сравнению с только стандартным лечением. 19 TCDI повторяется каждые 12 месяцев после обычного сканирования и каждые 3 месяца при «условном» сканировании. Эффективность этого протокола была показана в нескольких сериях, например, в продольном исследовании французской когорты новорожденных, при этом риск инсульта к 18 годам значительно снизился с 11% до 1,9%. 20
Жемчуг и блики
• Нарушение ауторегуляции было зарегистрировано примерно у 40% детей в какой-то момент после ЧМТ. На ранних стадиях наблюдается гиперемия, характеризующаяся увеличением допплеровских скоростей потока СМА (снижение значений PI и RI, коэффициент Линдегора < 3). По мере развития ЧМТ обычно возникает церебральная ишемия. Значения PI более 1,3 и конечно-диастолическая скорость менее 25 см/сек свидетельствуют о внутричерепной гипертензии и указывают на необходимость интенсивного лечения.
• TCDI полезен при наблюдении за педиатрическими пациентами с диабетическим кетоацидозом, менингитом или менингоэнцефалитом; однако наиболее эффективным методом его применения является скрининг детей в возрасте от 2 до 16 лет с серповидноклеточной анемией для выявления и предотвращения ишемического инсульта.
• Согласно критериям TCDI для серповидно-клеточной анемии значения ВМ менее 170 см/сек считаются нормальными, а значения в диапазоне от 170 до 199 см/сек считаются «условными». Значения ВМ, превышающие или равные 200 см/сек, указывают на необходимость переливания крови, поскольку риск инсульта составляет 40% в течение следующих 3 лет.