Peroperační monitoring tkáňové oxymetri e a peroperační užití hypotermi e v chirurgii mozkových ane uryzmat

Overview

Úvod:
U operací ane uryzmat mozkových tepen hrozí ischemi e vyvolaná po užitím dočasné svorky, retrakcí mozkové tkáně nebo mechanicky podmíněnými vazospazmy, ke kterým může dojít v důsledku manipulace s cévami. K časné detekci ischemi e podmíněné vazospazmy se v poslední době experimentálně po užívá tkáňová oxymetri e. Cílem výzkumu je zhodnotit možnosti využití tkáňové oxymetri e u paci entů v průběhu operace ane uryzmatu mozkové tepny.

Materi ál a metoda:

Do so uboru jsme zařadili 25 paci entů, kteří byli operováni pro ane uryzma. Paci enti byli během operace udržováni v mírné řízené hypotermii a byly zaznamenávány následující údaje: parci ální tlak kyslíku v mozku (PbtO₂), saturace oxyhemoglobinu v jugulárním bulbu (SvjO₂), střední arteri ální tlak (MAP), frakce kyslíku ve vdechované směsi (FiO₂).

Výsledky:
U zko umaného so uboru není vztah peroperačních hodnot PbtO₂ k věku, pohlaví, klinickému stavu při přijetí, výslednému stavu, lokalizaci či straně ane uryzmatu, ani k hodnotám SvjO₂ a FiO₂. U zko umaného so uboru jsme prokázali korelaci mezi PbtO₂ a MAP (R = 0,44; p < 0,001). Rosto ucí doba manipulace s mozkovými cévami je rizikovým faktorem poklesu hladiny PbtO₂ (p < 0,001). U všech paci entů došlo po naložení dočasné svorky k poklesu PbtO₂. U paci entů, u kterých byly peroperačně zachyceny peri ody poklesu PbtO₂, byl výskyt ischemických změn na po operačním CT srovnatelný se skupino u, u které pokles PbtO₂ peroperačně zachycen nebyl.

Závěr:
U operací ane uryzmat mozkových tepen považujeme monitoring PbtO₂ za přínosný, protože informuje operatéra o délce a hlo ubce ischemi e, a tím upozorní na nutnost změny operační taktiky.

Klíčová slova:
oxymetrie – hypotermie – aneuryzma

Úvod

U operací aneuryzmat mozkových tepen hrozí kromě ruptury aneuryzmatu mozková ischemie, která může být vyvolána manipulací s cévami, použitím dočasné svorky nebo retrakcí mozkové tkáně. Nejzávažnější vazospazmy po subarachnoidálním krvácení (SAK) jsou vyvolány rozpadovými produkty hemoglobinu [1]. Vrchol jejich výskytu spadá do 4.–14. dne po SAK. Vazospazmy jsou kromě rebleedingu nejobávanější komplikací u pacientů po SAK z ruptury aneuryzmatu. Tyto vazospazmy nesouvisí s operací.

Během operací, při kterých se manipuluje s mozkovými tepnami, mohou vzniknout vazospazmy, které jsou vyvolány mechanicky. Tyto vazospazmy nebývají tak těžké jako vazospazmy způsobené rozpadovými produkty hemoglobinu, mohou však vyvolat závažnou ischemii. Kromě mechanicky vzniklých vazospazmů může ischemie mozkové tkáně vzniknout na základě nežádoucí retrakce, na základě použití dočasných svorek nebo na podkladě chybné polohy trvalé svorky [2].

K časné detekci ischemických změn se v poslední době experimentálně používá monitoring mozkové oxygenace [3]. K monitoringu oxygenace mozkové tkáně se používá jugulární a tkáňová oxymetrie.

Jugulární oxymetrie měří saturaci oxyhemoglobinu v jugulárním bulbu, což je odrazem globální spotřeby kyslíku mozkovou tkání. Fyziologická hodnota SvjO₂ je 50–65 %, hodnota signalizující ischemii je pod 50 %. Vzhledem ke skutečnosti, že jugulární oxymetrie poskytuje informaci o spotřebě kyslíku v celém mozku, nemusí být prostřednictvím této metody zachyceny regionální ischemie menšího rozsahu. Další nevýhodou jugulární oxymetrie je výskyt artefaktů spojený se změnou polohy čidla při polohování nebo pohybu pacienta. Dislokované čidlo často přestává poskytovat spolehlivé údaje [4,5].

Tkáňová oxymetrie slouží k lokálnímu měření parciálního tlaku kyslíku v mozku. Byly vyvinuty dva sy­stémy měření tkáňové oxymetrie: Neurotrend (Codman) a Licox (GMS-Integra). Sy­stém Neurotrend pracuje na bázi luminiscence, sy­stém Licox funguje na principu polarografie. Mezi hodnotami naměřenými pomocí těchto dvou sy­stémů existují určité rozdíly, dle dosud publikovaných studií přináší přesnější a stabilnější výsledky systém Licox [5–7], který byl použit i v rámci tohoto výzkumu. Čidlo tkáňové oxymetrie se zavádí do neelokventní oblasti cca 2 cm pod duru a měřená oblast činí 7–15 mm² [5]. Monitoring parciálního tlaku kyslíku v mozku (PbtO₂) se používá hlavně v neurotraumatologii, kde slouží k detekci ischemických změn vedoucích k sekundárnímu poškození mozku [4,5,8–11]. U pacientů se SAK z ruptury aneuryzmatu se tkáňová oxymetrie experimentálně užívá k časné detekci ischemických změn následkem vazospazmů [3,11,12] a používá se také v peroperačním monitoringu [13].

Fyziologické hodnoty by měly být vyšší než 20 torr [14–16], hodnoty pod 15 torr signalizují možnou ischemii [16]. Kromě absolutní hodnoty PbtO₂ hraje roli i doba, po kterou je PbtO₂ sníženo [14]. Vzhledem k tomu, že tkáňová oxymetrie měří lokální oxygenační parametry, může detekovat časné ischemické změny [4,17]. Podmínkou je samozřejmě zavedení čidla do příslušné oblasti. Asi dvě hodiny po zavedení není čidlo schopné poskytovat validní údaje [4], dle našich zkušeností může být doba ustalování čidla delší.

Mírná řízená hypotermie (34 °C) je v současnosti považována za účinnou neuroprotektivní metodu. Předpokládaný účinek spočívá ve snížení metabolizmu, supresi zánětu, tlumení vzniku volných radikálů, cytokinů a excitačních aminokyselin [5]. Na našem pracovišti tuto metodu využíváme peroperačně od roku 2003 a dle našich výsledků zlepšuje výsledný stav pacientů (Glasgow Outcome Score, GOS) ve skupinách HH I a II [18]. Monitoring PbtO₂ nás může upozornit na probíhající ischemii peroperačně, což by umožnilo využít neuroprotektivní efekt hypotermie ve skutečně reálně detekovaných ischemických podmínkách.

Cílem projektu bylo zlepšení výsledků operační léčby pacientů s aneuryzmatem mozkových tepen snížením rizika mozkové ischemie. K tomuto účelu jsme využili mírnou řízenou hypotermii a monitoring oxygenace mozkové tkáně.

Materiál a metoda

Do souboru bylo zařazeno 25 pacientů, 9 mužů a 16 žen ve věku mezi 38 a 76 lety (průměr 53,8 let). Pro zařazení pacientů do studie byl získán informovaný souhlas pacienta, u pacientů v bezvědomí byl souhlas vyjádřen podpisem dvou lékařů nezávislých na studii. Charakteristika souboru dle závažnosti SAK: HH1: 6 pacientů, HH2: 6 pacientů, HH3: 11 pacientů, HH4: 2 pacienti, dle Fischerovy klasifikace: F2: 5 pacientů, F3: 13 pacientů, F4: 7 pacientů. Lokalizace aneuryzmatu: a. cerebri anterior/a. communicans ant.: 9 pacientů, arteria cerebri media: 16 pacientů. Dočasné svorky bylo užito u 17 pacientů. Operace byla ve všech případech provedena časně, tj. do čtvrtého dne po SAK, kdy začíná období největšího rizika vzniku vazospazmů. Čidlo pro tkáňovou oxymetrii bylo zavedeno do příslušného povodí alespoň tři hodiny před operací, aby byla zajištěna dostatečně dlouhá doba nutná pro stabilizaci čidla. Při monitoringu povodí arteria cerebri anterior bylo místo implantace mediálně od Kocherova bodu, při sledování povodí arteria cerebri media a a. carotis interna to bylo laterálně od Kocherova bodu. Kocherův bod představuje rozhraní mezi oblastmi vyživovanými arteria cerebri anterior a media a nachází se 2,5 cm laterálně od střední čáry a 2 cm ventrálně od koronárního švu. Poloha čidla byla zpětně ověřena na kontrolním CT.

Během operace byli pacienti udržováni v mírné řízené hypotermii 34 ºC a byly zaznamenávány tyto parametry: PbtO₂, SvjO₂, MAP, FiO₂. Dále byly zaznamenány časové údaje následujících událostí: kraniotomie, durotomie, manipulace s cévami, použití dočasné svorky, naložení trvalé svorky, zvýšení krevního tlaku, plastika dury. Tyto parametry mimo jiné sloužily k modelování změn cerebrálního perfuzního tlaku.

Jako modelovou situaci snížení ICP jsme použili fázi operace, kdy po provedení kraniotomie, durotomie a vypuštěním likvoru z bazálních cisteren i pomocí spinální linky dochází ke snížení ICP na 0 torr a CPP = MAP. Pacient je během operace udržován v hypotenzi cca 90 mm syst. TK, čímž snižujeme riziko krvácivých komplikací. Po definitivním ošetření aneuryzmatu se tlak zvyšuje na normotenzi nebo mírnou hypertenzi za účelem kontroly stavění krvácení. Tuto fázi operace jsme použili jako modelovou situaci vlivu CPP na PbtO₂.

Kromě výše uvedených parametrů byly v hodnocení použity tyto údaje: pohlaví, věk, lokalizace a strana aneuryzmatu, klinický stav při přijetí (HH), CT nález při přijetí (Fischer), výsledný stav pacienta a CT kontrola první a čtvrtý pooperační den.

Získaná data byla statisticky zpracována metodou Mixed models pomocí programu SAS.

Výsledky

Z 25 pacientů zkoumaného souboru tři pacienti zemřeli (GOS 1), výsledek léčby byl neuspokojivý u osmi pacientů (GOS 2, 3) a u 14 pacientů jsme zaznamenali uspokojivý výsledek léčby (GOS 4, 5).

U zkoumaného souboru jsme neprokázali vztah peroperačních hodnot PbtO₂ k věku, pohlaví, klinickému stavu pacienta při přijetí (HH), výslednému stavu pacienta (GOS), lokalizaci či straně aneuryzmatu (u všech parametrů p = NS).

U zkoumaného souboru není vztah per­operačních hodnot PbtO₂ k SvjO₂ ani k FiO₂ (p = NS v obou případech).

U zkoumaného souboru jsme prokázali statisticky významnou korelaci mezi PbtO₂ a MAP (p < 0,001, R = 0,44, počet údajů 606).

U zkoumaného souboru nedochází k signifikantnímu nárůstu PbtO₂ po provedení kraniotomie (p = NS).

U zkoumaného souboru nedochází k signifikantnímu nárůstu PbtO₂ při zvyšování MAP po definitivním ošetření aneuryzmatu (p = NS).

V modelu vlivu manipulace s cévami se ukázal signifikantní pokles hladiny PbtO₂ v době manipulace s cévami (p < 0,001). Rostoucí doba manipulace s mozkovými cévami je tedy rizikovým faktorem poklesu hladiny PbtO₂.

Po naložení dočasné svorky dochází u zkoumaného souboru k poklesu PbtO₂. Průměrná doba naložení dočasné svorky činila 12,7 min (4,5–25 min). Průměrné hodnoty poklesu PbtO₂ ukazuje tab. 1. Na CT kontrole první pooperační den jsme nezaznamenali ischemii v povodí operované tepny ani v jednom případě, na CT kontrole čtvrtý pooperační den jsme zaznamenali ischemii v povodí operované cévy u čtyřech ze 17 pacientů ve skupině s použitím dočasné svorky. U skupiny pacientů, kde dočasná svorka použita nebyla, jsme na CT kontrole první pooperační den také nezaznamenali ani jeden případ ischemie v příslušném povodí, zatímco na CT kontrole provedené čtvrtý pooperační den jsme zaznamenali ischemii ve sledovaném povodí u dvou z osmi pacientů. Nasazení trvalé svorky ani plastika dury nemá vliv na hodnotu PbtO₂ (p = NS).

Diskuze

Ačkoliv monitoring mozkové oxygenace u pacientů po SAK se používá především v pooperačním období [3,11,12], peroperační použití může být také přínosné [13]. Přínos peroperačního monitoringu PbtO₂ sledujeme ve dvou aspektech. Peroperační monitoring jednak přináší operatérovi informaci o oxygenaci mozkové tkáně a jednak nám umožňuje modelovat specifické situace.

V praxi monitoring PbtO₂ poskytuje operatérovi cenné informace zejména v kritické fázi operace, kterou je naložení dočasné svorky. Po naložení dočasné svorky došlo ve všech případech k poklesu PbtO₂, což je v souladu s publikovanými údaji [11]. Tato skutečnost slouží také k orientační kontrole lokalizace čidla, neboť CT mozku, na kterém je poloha čidla patrná, se provádí až v rámci pooperační kontroly. Nedojde‑li k poklesu PbtO₂, je čidlo pravděpodobně zavedeno v jiném povodí nebo je výrazně suficientní kolaterální oběh. Dynamika poklesu pak poskytuje operatérovi představu o vlivu naložení dočasné svorky na mozkovou tkáň. V našem souboru došlo po 5 min naložení dočasné svorky k poklesu průměrné hodnoty PbtO₂ na 59 %, po 10 min na 25 % a po 15 min na 19 % průměrné hodnoty před naložením dočasné svorky (tab. 1).

Pokles PbtO₂ během operace byl zaznamenán u 17 pacientů. CT kon­trola první pooperační den sloužila mimo jiné k vyloučení ischemie vzniklé před operací, neboť ischemii vzniklou v důsledku operace by toto CT ještě neukázalo. CT kontroly z prvního pooperačního dne byly ve sledovaném parametru ve všech případech negativní. CT kon­trola ze čtvrtého pooperačního dne nám sloužila k detekci ischemických událostí vzniklých v důsledku operace. Na CT kontrole čtvrtý pooperační den byla zachycena ischemie ve sledovaném povodí u 24 % pacientů ze skupiny s dočasnou svorkou a u 25 % pacientů ze skupiny bez dočasné svorky. Domníváme se, že relativně malý výskyt ischemie v důsledku použití dočasné svorky, který je srovnatelný se skupinou, u níž dočasná svorka užita nebyla, by mohl mít souvislost s peroperačním použitím mírné řízené hypotermie. To by bylo v souladu s našimi dosavadními zkušenostmi [18]. Jsme si však vědomi, že tyto výsledky, vzhledem k rozsahu souboru, neumožňují učinit jednoznačný závěr.

V teoretické rovině může peroperační monitoring dále sloužit k hodnocení změn PbtO₂ v situacích modelujících změny základních fyziologických parametrů. Předchozími studiemi byla prokázána korelace mezi PbtO₂ a CPP [9,19]. V souladu s výše zmíněnými studiemi lze předpokládat růst hladin PbtO₂ při zvýšení CPP.

Jako modelovou situaci zvýšení CPP jsme použili kraniotomii, kdy dochází ke snížení ICP na 0 torr. Snížením ICP dochází při konstantním MAP k nárůstu CPP (CPP = MAP – ICP), což by se mohlo projevit v nárůstu PbtO₂. Zvýšení PbtO₂ během kraniotomie při operacích aneuryzmatu již popsáno bylo [20]. Tento předpoklad se však u zkoumaného souboru nepotvrdil, i když jsme tento jev v individuálních případech zaznamenali. Avšak data naznačují, že k nárůstu PbtO₂ dochází spíše v případech, kdy je iniciální PbtO₂ nízké, zatímco v případech vyšších hodnot PbtO₂ k nárůstu po provedení kraniotomie nedochází (graf 1).

V dalším průběhu operace je ICP rovno 0 torr, CPP je tedy rovno MAP. Změny CPP se v této fázi operace rovnají změnám MAP a korelují se změnami PbtO₂, z čehož vyplývá, že CPP je důležitým předpokladem dodávky kyslíku mozku.

Zvyšování tlaku po definitvním ošetření aneuryzmatu jsme použili jako další modelovou situaci změny CPP. Při ICP = 0 se CPP = MAP a zvyšováním MAP tedy v této fázi operace přímo zvyšujeme CPP a stejně jako u kraniotomie i zde se dá předpokládat nárůst PbtO₂, což jsme v individuálních případech také pozorovali. Ani v tomto případě se však předpoklad nepotvrdil a u zkoumaného souboru při zvyšování MAP po definitivním ošetření aneuryzmatu nedochází k signifikantnímu nárůstu PbtO₂. Stejně jako v případě snižování ICP je i v případě zvyšování MAP naznačen nárůst PbtO₂ spíše v případech, kdy jsou nízké hladiny PbtO₂ před zvýšením MAP (graf 2). Obě modelové situace změny CPP tedy naznačují, že by PbtO₂ mohlo v obou případech reagovat obdobně.

Potvrdil se předpoklad, že doba manipulace s cévami je u zkoumaného souboru rizikovým faktorem poklesu PbtO₂. To si vysvětlujeme tím, že s prodlužující se dobou manipulace s cévami by mohlo růst riziko vzniku mechanicky podmíněných vazospazmů, které vedou k poklesu PbtO₂. I při nekomplikovaném průběhu tedy může při prolongované manipulaci s cévami hrozit pokles PbtO₂ a následná ischemie. Vliv manipulace s cévami na hodnotu PbtO₂ byl hodnocen tím způsobem, že byl vytvořen jeden model hodnot PbtO₂ z období, kdy se s cévami nemanipulovalo, a druhý model hodnot PbtO₂ z období průběhu manipulace s cévami a tyto modely následně porovnány (graf 3).

Při zpracování dat jsme použili modely lineární. Jsme si vědomi, že lineární model představuje velké zjednodušení reálných dat, nicméně vzhledem k velké variabilitě dat a četným artefaktům lineární model určitým způsobem tyto nežádoucí jevy eliminuje a je lehce interpretovatelný. Závěry byly odvozeny z modelů vytvořených z dat, ze kterých byly vyřazeny suspektní artefakty.

Závěr

U operací aneuryzmat mozkových tepen považujeme monitoring PbtO₂ za přínosný. Monitoring PbtO₂ může operatérovi poskytnout informace o aktuální oxygenaci mozkové tkáně, což je cenné zejména při vlastní preparaci, při eventuální nevhodné retrakci mozkové tkáně a při naložení dočasné svorky. Protrahovaný pokles PbtO₂ vede operatéra ke změně operační taktiky. Poklesy hodnot PbtO₂ v průběhu operací aneuryzmat mozkových tepen mohou upozornit na riziko ischemie, jejíž následky by mohly být zmírněny použitím mírné řízené hypotermie.

Práce vznikla za podpory grantu IGA MZ ČR č. 8837-3.

prof. MUDr. Martin Smrčka, Ph.D., MBANeurochirurgická klinika LF MU a FN Brno
Jihlavská 20
625 00 Brno
e-mail: msmrcka@fnbrno.cz