Актуальность исследования.
Гипертензионно-гидроцефальный синдром (ГГС) является основным фактором, влияющим на тяжесть состояния нейрохирургических пациентов, течение и прогноз заболевания [Арендт А.А., 1948; Арендт А. А., Нерсесянц С. И., 1968; Бадалян Л. О. и соавт., 1980; Берснев В. П., Хачатрян В. А., 1993; Гескилл С., Мерлин А., 1996; Da Silva М.С., 2004; Drake J.M., 2005]. В большинстве случаев ГГС оказывается основной причиной декомпенсации пациентов, приводя к тяжелым, порой необратимым неврологическим и психическим нарушениям, которые ведут к стойкой инвалидизации больных [Пурин В.Р., Жукова Т. П., 1976; Di Rocco С., 1987; Хачатрян В. А., 1991; Cheek W.R., Marlin Е.А., McLone D.G.et al., 1994; Петраки В. Л., 1995; Ким Вон Ги, 1996; Сафин Ш. М. и соавт., 1996; Зиненко Д. Ю., 1997; Суфианов А. А., 2000], в связи с чем, поиск новых методов диагностики и лечения данного заболевания является актуальной медико-социальной задачей.
Очевидно, что результаты экспериментальных исследований не всегда получают полное и адекватное клиническое подтверждение. Как правило, основной причиной является плохая корреляция экспериментальной модели аналогичной патологической ситуации у человека. Поэтому для правильного понимания и исследования патогенеза, и поиска новых путей терапии особенно актуальным является вопрос разработки и выбора адекватной, легко воспроизводимой, экспериментальной модели патологической ситуации.
Значительный прогресс в понимании механизмов повреждения ЦНС при гидроцефалии также связан с разработкой новых методов функциональной диагностики, позволяющих адекватно оценивать функциональное состояние нервной ткани [Мурик С.Э. и соавт., 2003; Sufianov А.А. et al., 2003]. Оптимальным решением этого вопроса, согласно данным литературы, является регистрация биоэлектрической активности головного мозга в виде ЭЭГ и уровня постоянного потенциала (УПП) [Васильев JI. JL, 1957; Мовчан Н. П., 1971; Мурик С. Э. и соавт., 2003; Sufianov А.А. et al., 2003; Vanhatalo S. et al., 2005]. Однако, исследованию изменений постоянных поляризационных потенциалов при гидроцефалии, в отличие от других механизмов повреждения ЦНС, посвящено незначительное количество публикаций, большинство из них представляют собой экспериментальные исследования [Mayevsky A. et al., 1996; Rogatsky G. et al., 1996; Otsuka H. et al., 2000; Barbiro-Micahely E, Mayevsky A., 2001; Barbiro-Michaely E. et al., 2005]. Необходимо отметить, что в настоящее время нет однозначных представлений об изменении спонтанной электрической активности головного мозга при повреждении. Одни и те же по своей природе воздействия, по данным разных авторов, могут вызывать различные ЭЭГ и УПП-ответы. [Mayevsky A. et al., 1996; Rogatsky G. et al., 1996; Суфианов А. А. и соавт. 2003; Guieu J.D. et al., 1979; Watanabe K. et al., 1979]. Возможно, отчасти это связано с тем, что до настоящего времени недостаточно исследована взаимосвязь степени компрессии головного мозга и выраженности функциональных нарушений при подобных патологических ситуациях. Малоисследованным остается вопрос о функциональной эффективности различных методов консервативного и оперативного лечения ги-пертензионно-гидроцефального синдрома.
Кроме отсутствия единого мнения в понимании механизмов повреждения и восстановления головного мозга при гидроцефалии, необходимо признать, что данная патология остается малоизученной и в плане терапевтического воздействия. Перспективным направлением в терапии повреждений головного мозга являются агонисты аденозиновых рецепторов [Суфианова Г. З., 2003; Von Lubitz D., Jacobson K.A., 1994; Chen J-F. et al., 1999; Fricker J., 2000]. Однако, в доступной нам литературе мы не обнаружили исследований, посвященных изучению защитного эффекта, агонистов А-рецепторов при гидроцефалии. Это определяет необходимость дополнительного детального изучения влияния этих препаратов на функциональное состояние нервной ткани при развитии ГГС с использованием новых методических подходов.
Цель работы. Целью настоящей работы является комплексное исследование механизмов изменения функционального состояния головного мозга и оценка диагностических возможностей одновременной регистрации ЭЭГ и уровня постоянного потенциала при гипертензионно-гидроцефальном синдроме в эксперименте и в клинической практикеисследование механизмов защитного действия циклопентиладенозина при гипертензионно-гидроцефальном синдроме.
Задачи:
1. Комплексно изучить характер неврологических, гемодинамических и патоморфологических нарушений на новой модели гипертензионно-гидроцефального синдрома у крыс.
2. Изучить влияние компрессии коры головного мозга на динамику функционального состояния нервной ткани и оценить диагностические возможности одновременной регистрация уровня постоянного потенциала и ЭЭГ при гипертензионно-гидроцефальном синдроме в эксперименте.
3. Изучить характер изменений функционального состояния головного мозга и оценить диагностические возможности одновременной регистрации уровня постоянного потенциала и ЭЭГ при гипертензионно-гидроцефальном синдроме в клинике.
4. Провести комплексное, неврологическое, гемодинамическое, пато-морфологическое и электрофизиологическое исследование механизмов защитного эффекта циклопентиладенозина при гипертензионно-гидроцефальном синдроме в эксперименте.
5. Провести сравнительную электрофизиологическую оценку эффективности вентрикулоэкстракраниальных шунтирующих и эндоскопических операций при гидроцефалии.
Научная новизна.
Впервые в условиях эксперимента показана высокая информативность одновременной регистрации УПП и ЭЭГ для оценки функционального состояния головного мозга при его повреждении и изучения новых нейропротекторных препаратов. Установлено, что увеличение степени компрессии головного мозга сопровождается линейным увеличением негативизации уровня постоянного потенциала. В эксперименте выявлены механизмы электрофизиологических нарушений при гипертензионно-гидроцефальном синдроме. В эксперименте впервые выявлены и детально изучены механизмы церебро-протекторного эффекта циклопентиладенозина при гипертензионно-гидроцефальном синдроме. Проведена сравнительная оценка электрофизиологической эффективности ликворошунтирующих и нейроэндоскопических операций при гипертензионно-гидроцефальном синдроме.
Научно-практическая значимость. Полученные в настоящей работе данные свидетельствуют о том, что в патогенезе повреждения головного мозга существенную роль играет ишемическая деполяризация нервной ткани. Распространенность и выраженность деполяризационных процессов зависит от интенсивности и длительности действия альтерирующего фактора. Установлено, что одновременная регистрация уровня постоянного потенциала и ЭЭГ позволяет более точно дифференцировать изменения функционального состояния нервной ткани.
В эксперименте выявлена взаимосвязь изменений функционального состояния головного мозга и клинических проявлений в острый период повреждения. Показано, что одновременная регистрация ЭЭГ и уровня постоянного потенциала головного мозга с поверхности скальпа у человека обладает существенной диагностической чувствительностью для ранней неинвазивной диагностики повреждения этого отдела нервной системы. По данным нейрофизиологического обследования пациентов с гидроцефалией выявлены значительные преимущества нейроэндоскопических операции по сравнению с шунтирующими методами оперативного лечения. Установлено, что ликво-рошунтирующие операции, несмотря на эффективное снижение внутричерепного давления, не оказывают существенного влияния на восстановление функционального состояния коры головного мозга в послеоперационном периоде. Патогенетически обоснован нейропротекторный эффект интрацеребровентрикулярного введения циклопентиладенозина при гипертензионно-гидроцефальном синдроме. Разработанная комплексная методика функциональной оценки состояния головного мозга расширяет возможности направленного поиска и изучения новых церебропротекторных препаратов. Предлагаемая модель гипертензионно-гидроцефального синдрома может использоваться для изучения патофизиологии и разработки новых методов лечения судорожного и спастических синдромов.
Положения, выносимые на защиту.
1. Повреждение головного мозга при гипертензионно-гидроцефальном синдроме, связано с развитием ишемической деполяризации нервной ткани, выраженность которой связана с объемом и длительностью патогенного воздействия.
2. Одновременная регистрация уровня постоянного потенциала и ЭЭГ является эффективным и неинвазивным методом диагностики повреждения головного мозга при гипертензионно-гидроцефальном синдроме., позволяющим оценить изменение функциональной активности нейронов в очаге повреждения и смежных областях, что необходимо для адекватной оценки эффективности проводимых лечебных мероприятий.
3. Циклопентиладенозин обладает выраженным церебропротекторным эффектом на модели гипертензионно-гидроцефального синдрома., что обосновывает и определяет возможность целенаправленного применения препаратов этой группы по новому назначению — как нейропротекторов.
4. Использование эндоскопических оперативных вмешательств прежде всего без имплантации ликворошунтирующих систем при нарушениях ликвородинамики следует считать наиболее перспективным направлением в коррекции гидроцефальных проявлений, вследствии снижения травматично-сти самой операции, а также более существенной нормализации функционального состояния головного мозга в послеоперационном периоде.
Внедрение в практику. Материалы диссертации используются при чтении лекций по курсам «патологическая физиология» для студентов Новосибирской государственной медицинской академии и внедрены в практическую работу Восточно-Сибирского научно-практического центра малоинва-зивной нейрохирургии ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН.
Апробация работы. Материалы диссертации представлялись и обсуждались на Всероссийской конференции «Актуальные вопросы межполушар-ной асимметрии» (Москва, 2003),"Пластичность и функциональная взаимосвязь коры и подкорковых образований мозга" (Москва, 2003), I Всероссийской Конференции по детской нейрохирургии (Москва, 2003), 7 конгрессе Европейской федерации неврологических обществ (Хельсинки, Финляндия, 2003), XIX Конгрессе Европейского общества детских нейрохирургов (Рим, Италия, 2004), Всероссийской конференции «Механизмы синаптической передачи» (Москва, 7−8 октября 2004).
Личный вклад автора: сбор экспериментального материала — 80%, сбор клинического материала — 80%, научный анализ и выводы — 100%.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 2 международных публикации.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 141 странице машинописного текста и содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты экспериментальных и клинических исследований, обсуждение полученных результатов, выводы и список литературы. Работа иллюстрирована 42 рисунками и 13 таблицами.
Список литературы
содержит 226 источников, из них 52 отечественных и 174 зарубежных.
выводы.
1. Моделирование гипертензионно-гидроцефального синдрома путем интра-церебровентрикулярного введения 1% раствора феракрила является адекватной моделью для изучения патофизиологии повышения внутричерепного давления и исследования нейропротекторного действия лекарственных препаратов. Преимуществами предложенного метода являются отсутствие ней-ротоксических свойств используемого для индукции гидроцефалии препарата, высокая воспроизводимость и клиническая адекватность модели.
2. Независимо от механизма и степени повышения внутричерепного давления, повреждение головного мозга сопровождается диффузной негативиза-цией уровня постоянного потенциала до 20−25 мВ, что отражает последовательные стадии деполяризации нервной тканивыраженность функциональных сдвигов зависит от степени внутричерепной гипертензии. Изменения ЭЭГ менее специфичны и отражают текущее функциональное состояние головного мозга.
3. Регистрация уровня постоянного потенциала и ЭЭГ является эффективным инструментальным методом диагностики функционального состояния головного мозга в эксперименте и клинике. Изолированная оценка изменений ЭЭГ либо уровня постоянного потенциала имеет намного меньшее прогностическое и диагностическое значение, поэтому для более точной оценки функционального состояния головного мозга целесообразно проводить комплексную регистрацию этих параметров.
4. Церебропротекторное действие циклопентиладенозина на модели гипертензионно-гидроцефального синдрома проявляется в уменьшении степени электрофизиологических, гемодинамических и патоморфологических нарушений, снижении неврологического дефицита и повышении выживаемости животных.
5. Нейроэндоскопические операции являются эффективным способом лечения окклюзионной гидроцефалии различной этиологии и расширяют показания к проведению хирургического лечения, так как сопровождаются значительно меньшим числом электрофизиологических нарушений в сравнении с имплантацией клапанных систем.
Практические рекомендации.
1. Регистрация уровня постоянного потенциала головного мозга является высокоинформативным методом ранней функциональной диагностики повреждения головного мозга и может быть рекомендована для включения в план обследования больных с церебральной патологией. С целью уточнения прогноза, исхода заболеваний головного мозга, а также оценки адекватности проводимой терапии рекомендовано проводить данное электрофизиологическое исследование в динамике.
2. ЭЭГ и уровень постоянного потенциала, качественно и количественно верифицируя динамику состояния нервной ткани, может использоваться в качестве объективного маркера, позволяющего избежать развития повреждения головного мозга во время нейрохирургических операций.
3. Целесообразно включение препаратов аденозина, уже использующихся в клинической практике, целенаправленно в предоперационную подготовку у пациентов с заболеваниями и повреждениями головного мозга.
4. Предлагаемая методика функциональной оценки состояния головного мозга расширяет возможности направленного поиска и изучения новых лекарственных препаратов для профилактики и лечения больных с гипертензи-онно-гидроцефальноым синдромом.
