Исследование связи между внутричерепным давлением и мозговым кровотоком с помощью ближней инфракрасной диффузной корреляционной спектроскопии (ICP-CBF)

Церебральная ауторегуляция (СА) — это сложный процесс, посредством которого организм поддерживает постоянный приток крови к мозгу (церебральный кровоток, CBF) в широком диапазоне среднего артериального давления (MAP), чтобы обеспечить постоянную оксигенацию и питание церебральной ткани. Уравновешивая давление крови и спинномозговой жидкости (СМЖ), СА динамически стабилизирует церебральное перфузионное давление (ЦПД) и, следовательно, кровоток. Нарушение СА может привести к снижению доставки кислорода и питательных веществ в ткани головного мозга, что приводит к гипоксическому и ишемическому повреждению, приводящему к значительной заболеваемости и смертности.

Высокое внутричерепное давление (ВЧД) часто связано с недостаточностью СА. Следовательно, ВЧД регулярно контролируется у пациентов, страдающих черепно-мозговой травмой (ЧМТ) и другими состояниями, которые могут привести к недостаточности СА. Повышенное ВЧД является причиной большинства смертей после тяжелой ЧМТ. Все доступные в настоящее время системы мониторинга ВЧД требуют введения электрического или пневматического датчика в полость черепа, обычно расположенного в паренхиме головного мозга, но иногда и в субдуральном пространстве (между мозгом и черепом) или в желудочках. В настоящее время эта операция выполняется только нейрохирургами и сопряжена с небольшим, но значительным риском кровотечения или инфекции.

Неинвазивный мониторинг ВЧД и, следовательно, СА устранит риск осложнений, может использоваться всеми медицинскими работниками, расширит возможности использования за пределами больниц и может расширить диапазон состояний, при которых можно получить пользу от мониторинга ВЧД.

Этот проект представляет собой пилотный подход, позволяющий расширить наше понимание основных физиологических взаимосвязей между внутричерепным давлением, артериальным давлением и мозговым кровотоком у взрослых стационарных пациентов.

Недавно разработанная форма оптического зондирования в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR), известная как диффузная корреляционная спектроскопия (DCS), дает возможность непрерывно исследовать мозговой кровоток у постели больного. DCS измеряет кровоток в микроциркуляторном русле головного мозга путем определения индекса кровотока (BFi).

Подобная технология, основанная на спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона (NIRS), недавно была успешно применена главным исследователем в той же группе населения таким же образом, как и в текущем предложении (ID IRAS: 219476, одобрено Восточным центром Англии - Центральным исследовательским центром Кембриджа). Комитет по этике (18/EE/0276) от 02.14.19). Поэтому у нас есть большой опыт работы с оптическими инструментами у этих групп пациентов.

В этом предложении мы будем использовать специальный исследовательский инструмент DCS. Этот исследовательский прибор предназначен для измерения микрососудистого мозгового кровотока для нейробиологических и неврологических исследований. Хотя это устройство представляет собой специальный инструмент, созданный с учетом данного исследования, оно основано на признанных исследовательских технологиях и на сегодняшний день успешно протестировано на более чем 20 здоровых добровольцах и в ряде экспериментов по контролю качества. Он использует оптический датчик, установленный на лбу, который содержит источники ближнего инфракрасного света, которые могут неинвазивно и непрерывно освещать ткани мозга. Путь света внутри ткани головного мозга модулируется потоком крови в микроциркуляторном русле головного мозга и в конечном итоге поглощается или рассеивается обратно. Обратно рассеянный свет собирается в другой точке зонда.

Взаимодействие между средним артериальным давлением (САД) (измеренным с помощью внутриартериального катетера (часть обычного медицинского ухода за пациентами, находящимися в ОИТ) или неинвазивной манжеткой на палец) и ВЧД влияет на морфологию пульсирующего кровотока в артериальной крови. микрососуды головного мозга, поэтому совместный анализ этих сигналов поможет нам лучше понять взаимосвязь между ВЧД (которое измеряется клинически), САД (которое измеряется клинически) и церебральным кровотоком (которое не измеряется). Это, в свою очередь, может помочь поддержать новые исследования в области лечения травм головы, особенно режимов лечения, ориентированных на ДЦП. В конечном итоге это может привести к значительному снижению смертности, связанной с вторичными травмами, продолжительности пребывания в больнице и снижению посттравматической инвалидности. Кроме того, неинвазивный характер монитора может расширить диапазон медицинских состояний, при которых может быть полезен мониторинг ВЧД и СА, включая инсульт, наблюдение за опухолями головного мозга, гидроцефалию, догоспитальную помощь пациентам с травмами, рутинную анестезию и системы мониторинга в отделениях интенсивной терапии и скрининг. пациентов с головной болью в первичной медико-санитарной помощи.

Кроме того, в случае успешного развития эта технология, вероятно, будет чрезвычайно актуальна для стран с низким и средним уровнем дохода, где доступ к нейрохирургам (и, следовательно, мониторинг ВЧД) крайне ограничен.