Translated by Maria Zhukova

ГИПОТЕРМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ: ОСТРАЯ ТСМ

В 2007 году на открытии сезона, американский футболист Кевин Эверетт получил травму на шейном уровне при столкновении с оппонентом. Еще в машине скорой помощи Эверетту был введен ледяной физраствор, вводя пациента в гипотермическое нейропротекторное состояние, и затем в стационаре пациент систематически охлаждался в течение нескольких дней через катетер, введенный в бедренную вену (см. далее). Помимо охлаждения Эверетт также получил метилпреднизолон через 15 мин. после травмы, а через 7 часов после травмы было проведено хирургическое вмешательство по декомпрессии спинного мозга. И хотя изначально травма классифицировалась как ASIA-A – полное нарушение движения и чувствительности, пациент вскоре значительно восстановил функции, перейдя в категорию D по шкале ASIA – неполная травма, с сохранением функции ходьбы, мочеиспускания, дефекации, а также сексуальных функций. С учетом применения различных методов, невозможно определить, в какой степени восстановление обусловлено охлаждением.

Согласно обзорам в ряде статей, исследования, проводимые с 50-х годов, свидетельствуют о том, что снижение температуры центральной нервной системы может снизить вредное воздействие нарушения кровообращения (ишемия) и связанной с ним нехваткой кислорода (гипоксия) во время манипуляций, нарушающих кровоснабжение головного и спинного мозга.  Основываясь на этих наблюдениях и исследований на животных, для сохранения неврологических функций после травмы спинного мозга были разработаны охлаждающие или гипотермические процедуры.

Подобные процедуры предположительно защищают поврежденный спинной мозг, снижая метаболические и энергетические потребности спинного мозга после травмы. То есть, как если бы поврежденные травмой нейроны поддерживались системой искусственного жизнеобеспечения, до того момента, как им представится возможность восстановления. Охлажденной ткани спинного мозга требуется не так много текущих клеточных процессов для поддержки функционирования и, соответственно, ткань дольше остается жизнеспособной. Как лед, положенный на место ушиба, так и охлаждение в данном случае снижает отек и кровотечение, повреждающие нейроны, в месте травмы. Иногда используемые промывочные охлаждающие растворы могут также вымыть вредные токсины, накапливающиеся после травмы и способствующие вторичному повреждению ткани.

Хотя исследования в целом предполагают, что положительные результаты вполне возможны, однако, следует соблюдать осторожность, при обобщении результатов, поскольку  в этих исследованиях: 1) включалось ограниченное количество случаев, 2) отсутствовали контрольные группы, 3) сообщалось только об общем прогрессе во время посттравматического периода, в течение которого прогресс встречается довольно часто, 4) значительно варьировался период от момента травмы до начала охлаждения, 5) имелись потенциальные ограничения из-за использования других препаратов и 6) не всегда включались только случаи с травматическим повреждением спинного мозга.

Большая часть клинического опыта гипотермических процедур, применяемых к людям, была получена в 1960-70-х годах. К 80-м годам энтузиазм «остыл» из-за противоречивых результатов, технической сложности и сокращающегося использования ламинэктомии в период острой травмы, которая необходима для охлаждения спинного мозга. [Как обсуждалось ранее, ламинэктомия – это хирургическая процедура, в которой удаляются различные фрагменты тканей и кости, сдавливающие спинной мозг и блокирующие функции.] Последнее время, с дальнейшим развитием технологий, защитный потенциал посттравматического охлаждения спинного мозга пересматривается заново.

Данные процедуры можно отнести к двум категориям: системная гипотермия (т.е. охлаждение всего тела) и локальная:

LOCALIZED COOLING

ЛОКАЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ

 В 1970 году д-р Гастон Акоста-Руа (США) опубликовал результаты лечения охлаждением спинного мозга двух человек (17 и 21) с травмами на грудном уровне, полученными в мотоциклетных авариях. После декомпрессионной ламинэктомии, была открыта внешняя твердая оболочка  спинного мозга, и спинной мозг охлаждался в течение трех часов при помощи рециркуляции физиологического раствора (2^o C). Время с момента травмы до охлаждения в первом случае составило два дня, во втором – несколько часов. Хотя прогресс наблюдался у обоих пациентов, автор лишь сообщил, что процедура «может способствовать восстановлению функции спинного мозга».

Dr. Y. Demian

В своей статье в 1971 году д-р И. Демиан  и др. описал лечение трех пациентов (в возрасте 15, 17 и 18 лет) с острыми шейными травмами. После ламинэктомии, спинной мозг охлаждался в течение 1,5-3 часов ледяным, физиологически совместимым физраствором. В двух случаях время с момента травмы до охлаждения составило около 5 часов, в одном случае – более 12 часов. У всех пациентов наблюдалось восстановление.

Dr. Robert Selker

Согласно обзорной статье от 1971 года д-р Роберт Селкер (США) использовал гипотермическое охлаждение для лечения четырех пациентов с острой травмой в течение трех часов после травмы. У двоих были шейные травмы, и у двоих – грудные. Три травмы были результатом огнестрельных выстрелов. Два пациента умерли через несколько месяцев после операции, двое других восстановили часть функций.

Dr. Dexter Koons

В 1972 году д-р Декстер Кунс и др. (США) опубликовали данные о лечении пяти пациентов с острой шейной (2) и грудной (3) травмами при помощи гипотермических процедур. Пациентам была сделана декомпрессионная ламинэктомия через 3-7 часов после травмы. После того, как была открыта внешняя твердая мозговая оболочка спинного мозга, спинной мозг охлаждался физиологическим раствором в течение 30 минут, затем твердая мозговая оболочка было закрыта. Большая часть пациентов не восстановила функции.

Drs. William Meacham and Warren McPherson

Согласно публикации д-ра Уиллиам Мичам и Уоррен Макферсон (США) в 1973 году пролечили 14 пациентов при помощи охлаждения спинного мозга в течение восьми часов после травмы. Возраст варьировался от 16 до 56 лет; все, кроме троих пациентов  – мужского пола; у 12 травма была на шейном уровне, у 2 – на грудном. Большинство пациентов также получало стероиды-нейропротекторы. Была выполнена декомпрессионная ламинэктомия в области трех вертебральных сегментов, окружающих место повреждения, и спинной мозг охлаждался холодным физраствором  (4^o C) в течение трех часов. Четыре пациента умерли, хотя исследователи считают, что эти смерти не были связаны с операцией. Из 10 выживших пациентов, семеро продемонстрировали некоторый прогресс, включая улучшение чувствительности, двигательный контроль и функцию мочевого пузыря.

Dr. Juan Negrin

В статье, датируемой 1975 г., Д-р Хуан Негрин (США) описал лечение  трех пациентов в начале-середине 1960-х  при помощи отложенного охлаждения. После декомпрессионной ламинэктомии, открывающей спинной мозг, охлаждение выполнялось после открытия мембран, покрывающих спинной мозг (в этом случае охлаждение называется субарахноидальным), или мембраны оставлялись неповрежденными. [Как описывается в приложении, спинной мозг покрыт тремя мембранами: внешняя твердая мозговая оболочка, средняя паутинная оболочка и внутренняя мягкая мозговая оболочка.] Были разработаны альтернативные процедуры для охлаждения спинного мозга нехирургическим методом – при помощи введения и выведения охлаждающего раствора через катетеры.

Первому пациенту, получившему травму за пять часов до ламинэктомии, охлаждение спинного мозга производилось без вскрытия мембран в три эпизода по 45 минут каждый, через два, три и четыре дня после операции. Сообщений об улучшении не было. Второму пациенту ламинэктомия была сделана через день после ТСМ в результате падения; спинной мозг охлаждался в течение часа субарахноидально. Через несколько недель, когда возникла необходимость вновь открыть доступ к спинному мозгу, охлаждение было выполнено повторно в течение часа. Со временем пациент значительно восстановил функции. Из-за отложенных осложнений, декомпрессионная ламинэктомия третьему пациенту была выполнена только через год после получения травмы на шейном уровне в результате автомобильной аварии. Тогда же было выполнено субарахноидальное охлаждение в течение 45 минут. Впоследствии отмечался прогресс.

 Dr. Charles Tator

В своей статье 1975 года д-р Чарльз Тейтор (Канада) представил свой опыт по орошению травмированного спинного мозга 11 пациентам за период 1968-77 гг. либо охлажденным раствором, либо раствором температуры тела. Он предположил, что неохлаждающий раствор может оказать положительное воздействие, поскольку физиологический орошающий раствор доставит кислород к поврежденной ткани, создаст биохимически поддерживающую окружающую среду,  и вымоет вредные вещества, вызванные повреждением. У 7 пациентов была клинически полная ТСМ на шейном уровне, у 4 – на грудном; возраст варьировался от 16 до 56 лет. Время после травмы варьировалось от 3 до 8 часов. Орошение было выполнено через широко раскрытые внешнюю твердую мозговую оболочку и среднюю паутинную оболочку. Шести пациентам было произведено орошение гипотермическим (5^o C) раствором и пяти – раствором температуры тела (36^o C). Три пациента частично восстановили чувствительность, один из них слегка восстановил моторику – шевеление пальцами ног. Из этих трех, двоим было произведено орошение охлаждающим раствором, одному – раствором температуры тела.

Dr. Albino Bricola

В 1976г. д-р Альбино Брикола и др. (Италия)  описал гипотермическое лечение семи мужчин и одной женщины с острой ТСМ. Возрастные пределы – 18-61 (в среднем 33) лет; у четырех пациентов была шейная ТСМ, соответственно, у четырех – грудная. Время с момента травмы до охлаждения колебалось от 7 до 26 часов. После обширной, трехуровневой ламинэктомии, твердая мозговая оболочка была вскрыта, и в область повреждения вводился катетер, через который спинной мозг омывался охлаждающим раствором от 1,5 часов до 8 дней. Три пациента умерли; четверо из пяти выживших восстановили некоторые моторные функции и отчасти чувствительность.

Dr. Robert Hansebout

В 1984 г. д-р Роберт Хансбаут и коллеги (Канада) сообщили о результатах лечения семи пациентов мужского и трех пациентов женского пола (у 6 – грудная травма, у 4 – шейная) в течение 8,5 часов после травмы при помощи охлаждения спинного мозга и стероидов-нейропротекторов. После декомпрессии, охлаждающее «седло» (6^o C) было легко размещено на внешней твердой мозговой оболочке на 4 часа. Пациенты находились под наблюдением  как минимум шесть месяцев, трое из пациентов продемонстрировали некоторый прогресс в моторной функции и чувствительности; один пациент умер.

SYSTEMIC COOLING

СИСТЕМНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ

Из-за повышения температуры тела после травмы, футболист Эверетт подвергся системному охлаждению, процедуре, которая чаще всего используется при травме головного мозга (ТГМ). Однако даже при ТГМ, польза подобного охлаждения неочевидна. Например, в 1998 году было закончено исследование, включавшее в себя 392 пациента с ТГМ, которое не продемонстрировало выраженной эффективности, особенно для молодых, быстро излечиваемых пациентов.

При ТСМ использовались медикаменты для предотвращения дрожи, мешающей мониторингу неврологических функций, но при этом они способствовали осложнениям. В связи с этим д-р Йоги Инамасу и коллеги (Япония) утверждали, что «… состояние пациентов с шейной ТСМ, которые наиболее уязвимы для респираторных инфекций, гипотензии и брадикардии (замедленный сердечный ритм), ухудшается при применении системной гипотермии», далее отмечая, что длительное назначение седативных средств и мышечных релаксантов, необходимых во время системной гипотермии может ослабить респираторную функцию этих «хрупких пациентов».

Тем не менее, поскольку исследования на животных свидетельствует о том, что посттравматическое повышение температуры оказывает негативное воздействие, исследователи из Проекта Майами начали лечение пациентов с острой травмой при помощи легкой гипотермии с использованием современных новейших технологий, вызывая падение температуры тела на несколько градусов. В кровеносный сосуд пациента помещается катетер, а терморегулирующее устройство контролирует и регулирует температуру крови, когда она проходит через катетер. Исследователи будут наблюдать долгосрочные изменения в моторной и сенсорной функциях, и приобретение навыков повседневной жизни.

Процедуры охлаждения более детально описываются в статье 2009 года, обобщающей гипотермическое воздействие на 14 пациентов с полной травмой спинного мозга на шейном уровне (17). У пациентов возраст варьировался от 16 до 62 лет (в среднем 39,4), из них 10 были мужского пола, 4 – женского. Время с момента получения травмы до начала гипотермических процедур в среднем составляло 9,2 часа. После введения катетера в бедренную вену (самая большая вена в паху), пациенты охлаждались с максимальной скоростью 0,5^o C в час до 33^o C, на что обычно уходило менее 3 часов. Конечная температура поддерживалась в течение 48 часов, после чего пациенты согревались со скоростью 0,1^o C в час. Общая длительность общего охлаждения составляла примерно 4 дня.

Пациенты находились под воздействием седативных препаратов, а также препаратов для снижения дрожи, хотя дрожь при шейных травмах в значительной степени ослаблена за счет почти полного паралича. Как и ожидалось, снижение температуры тела замедляло биение сердца. Часто встречались респираторные осложнения, в том числе ателектаз (коллапс легкого) (12 пациентов), пневмония (8 пациентов) и острая дыхательная недостаточность (2 пациента). Исследователи отмечают, однако, что   в контрольной группе пациентов, не получавших гипотермические мероприятия, показатели респираторных осложнений были схожи. В статье ученые не сообщают о функциональных исходах.

В 2010 появилось сообщение о клинических исходах после наблюдения за пациентами примерно в течение года. Хотя все 14 участников исследования имели полную шейную травму спинного мозга и относились к группе А по шкале ASIA, травмы шести из них (43%) через год классифицировались как неполные. Трое пациентов перешли в категорию В шкалы ASIA, т.е. демонстрировали улучшение чувствительности, двое перешли в категорию С шкалы ASIA с частичным восстановлением чувствительности и движения, и один перешел в группу D шкалы ASIA, демонстрируя еще более выраженное улучшение. Эти пациенты, получившие гипотермические процедуры, сравнивались с 14 пациентами, не получавшими подобного лечения. Пациенты были подобраны по соответствию уровня травмы, степени травмы и возраста. Хотя улучшения «охлаждаемых» пациентов были более значительными, по сравнению с контрольной группой и в сравнении с описанными в литературе естественными восстановлениями после ТСМ, определенные выводы делать рано, поскольку небольшой размер выборки не позволяет получить статистически достоверные результаты. Исследователи пришли к выводу, что результаты, несмотря на недостающую статистическую значимость, были достаточно обнадеживающими, для того чтобы инициировать более крупные и окончательные исследования.

POTENTIAL MECHANISMS OF HYOPOTHERMIC COOLING

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГИПОТЕРМИЧЕСКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

В недавно опубликованной статье д-ра В. Далтона Дитриха и коллег (часть ранее упомянутого Проекта Майами) обсуждается ряд физиологических механизмов, посредством которых гипотермия может оказывать защитное воздействие на ЦНС после травмы: 

1) Метаболическое воздействие: Гипотермия снижает метаболические и энергетические потребности клеток. В частности она сокращает истощение АТФ, крайне важной молекулы, за счет которой работает большинство биохимических процессов.

2) Кровоснабжение: Изменения в кровоснабжении, вызванные гипотермией могут оказывать нейропротекторное действие.

3) Эксайтотоксичность: Охлаждение снижает эксайтотоксичность. После травмы, нервные клетки лизируются, выделяя возбуждающие аминокислоты, такие как глутамат, которые быстро достигают токсичных концентраций. За счет взаимодействия с рецепторами на соседних клетках, избыточный глутамат вызывает нейротоксичный биохимический каскад.

4) Гематоэнцефалический барьер: Гематоэнцефалический барьер ограничивает попадание различных веществ из кровеносного потока в ЦНС. Этот барьер нарушается во время травмы, что приводит к попаданию воды и веществ, разрушающих нейроны, в ЦНС. Гипотермия сокращает проницаемость барьера, вызванную травмой.

5) Кальций: Кальций это ион (т.е. молекула с электрическим зарядом), который обычно находится в нервных клетках в крайне низких концентрациях. Травма нарушает кальциевое равновесие, необходимое для функционирования нейронов, тогда как гипотермия снижает этот дисбаланс.

6) Воспаление и отек: За счет сохранения гематоэнцефалического барьера, гипотермия сокращает: 1) инфузию воспалительных клеток в место повреждения и 2) отек, вызванный накоплением жидкости.

7) Гибель нейрональных клеток: Гипотермия снижает апоптоз после травмы (форма запрограммированной клеточной гибели).

8) Глобальные молекулярные изменения: Гипотермия воздействует на генную экспрессию после травмы, а также вещества, которые они выделяют. Эти изменения могут оказывать нейропротекторное действие.