Методология флоуметрии, Выпуск 5, 2001 г. стр.77-86.

Исследование микроциркуляции спинного мозга с помощью лазерной допплеровской флоуметрии у больных с острой позвоночно-спинномозговой травмой

Е.Н.Щурова, А.Т.Худяев

ГУН РНЦ «Восстановительная травматология и ортопедия» им. акад. Г.А. Илизарова (ген. директор – засл. деятель науки РФ, член-корр. РАМН, проф. В.И. Шевцов)

В патогенезе травматического повреждения спинного мозга сосудистый фактор является одним из ведущих. Определение спинальных сосудистых расстройств имеет важное диагностическое и прогностическое значение.

Использование ангиографии при выявлении повреждения сосудов спинного мозга очень сложно (2) и имеет высокий процент осложнений. Эта процедура выполняется только в специализированных научных центрах.

Оценка спинального кровотока с помощью реомиелографии (3), так же обладает рядом недостатков. В основу метода положено измерение электрического сопротивления тканей, а так как при этом всегда образуется поляризующий ток между электродами и тканями, то искажается и истинная величина регионального кровотока.

Исследование регионального кровотока спинного мозга посредством фотоплетизмографической регистрации амплитуды при помощи датчика с узкой диаграммой направленности, не позволяет объективно оценить кровоток собственно спинного мозга (5).

Лазерная допплеровская флоуметрия широко используется в оценке местного кровотока спинного мозга и его корешков в различных экспериментальных исследования на животных (7, 6).

Применение лазерной допплеровской флоуметрии в оценке кровотока спинного мозга при оперативном вмешательстве у человека было представлено только в работе Milhorat T.Y. et.al. (8) при проведении шунтирования у больных с серингомиелией. В доступной нам литературе мы не нашли работ в которых бы освещалось применение лазерной допплеровской флоуметрии при оценке местного кровотока поврежденного спинного мозга у больных с острой позвоночно-спинномозговой травмой.

Целью настоящей работы является исследование с помощью лазерной допплеровской флоуметрии микроциркуляции поврежденного спинного мозга, его оболочек и корешков у больных с острой позвоночно-спинномозговой травмой.

Материал и методы исследования

У 20 больных с позвоночно-спинномозговой травмой в остром периоде во время открытой декомпрессии спинного мозга, после ламинэктомии и вскрытия позвоночного канала проведен интраоперационный мониторинг состояния микроциркуляции спинного мозга, его оболочек и корешков в зоне максимального повреждения и прилежащих участках до и после декомпрессирующих мероприятий.

Оценку кровообращения осуществляли с помощью лазерного допплеровского флоуметра (BLF21, «Transonic Systems, Inc.», США) с использованием интраоперационного игольчатого датчика (тип N18), с диаметром иглы 1,2 мм.

Капиллярный кровоток оболочек спинного мозга замеряли на трех уровнях: проксимальнее зоны поражения, в зоне поражения, дистальнее зоны поражения, располагая интраоперационный датчик над дуральным мешком до и после декомпрессии.

Исследование спинного мозга производили во время ревизии. После линейного разреза дурального мешка осуществляли первый замер показателей в зоне максимального поражения и повторно замеряли после декомпрессии (удаления гидромы, кисты, гематомы, восстановления проходимости субарахноидального пространства).

На всем протяжении периода лечения и реабилитации проводили клинический анализ (неврологическое обследование) состояния больного. До и после лечения исследовали температурно-болевую чувствительность с помощью электрического эстезиометра («Nihon Kohden», Япония) с одновременной регистрацией температуры кожи на дерматомах, которые соответсвовали очагу повреждения и ниже зоны поражения. Функциональное состяние мышц нижних конечностей оценивалось по 6 балльной системе, разработанной А.А. Скоромцом (4).

По уровню повреждения позвоночника больные были распределены на три группы. Первую группу составили пациенты с травмой позвоночника в грудном отделе (6 больных), вторую группу – с травмой в грудо-поясничном отделе (7 больных), третью группу - в поясничном отделе ( 7 больных). Возраст больных был от 17 до 44 лет и составлял в среднем 35±2,0 лет. Срок после травматического повреждения и до оперативного вмешательства колебался от 2 до 35 дней и в среднем составлял 17,0±2,9 дней. Травма позвоночника сопровождалась ушибом и компрессией спинного мозга различной степени, его ишемией, имбибицией, отеком, образованием спаек, гидром, детрита, разрывами твердой мозговой оболочки. Анализ двигательных нарушений показал, что в 70% наблюдалась нижняя вялая параплегия, в 29% - нижний вялый парапарез различной степени выраженности, в одном случае отсутствовали нарушения. У 88 % больных были нарушения функции тазовых органов, проявляющиеся в виде задержки мочи и кала. В 90 % случаев определяли нарушения температурно-болевой чувствительности.

Результаты и их обсуждение

В патологических условиях при отеке или сдавлении спинного мозга гемодинамическая ауторегуляция нарушается или исчезает. Накопление кислых метаболитов и углекислоты в поврежденном участке вызывает расширение сосудов, которое не купируется терапевтическими средствами.

В наших исследованиях при анализе микроциркуляции оболочек спинного мозга было обнаружено снижение объемного капиллярного кровотока в зоне сдавления. Как и следовало ожидать, регистрировалось снижение кровотока на смежных участках т.е. наблюдался эффект «патогенной компенсации» (1, 9), когда при прекращении кровоснабжения в одном бассейне кровь начинает притекать из смежных областей. Это приводит в конечном итоге к развитию ишемии в смежных бассейнах. Компенсация кровоснабжения оказывается неполноценой. Особенно это проявляется при исследовании спинного мозга в грудном отделе (Табл.7.1.).

При позвоночно-спинномозговой травме в грудном отделе (сегменты спинного мозга- D₈–D₁₁) нет четкой разницы в значениях кровотока оболочек в проксимальном и дистальном участке и наблюдается резкое снижение в зоне поражения (в 2 раза). Это обусловлено по-видимому тем, что в зону исследования попадают сегменты наиболее бедно васкуляризированные. Травматическое повреждение в грудо-поясничном (конус спинного мозга) и поясничном («конский хвост») отделах позвоночника не приводит к резкому снижению кровотока в оболочках спинного мозга. При такой локализации повреждения значение кровотока в проксимальном участке выше, чем в дистальном и не наблюдается резко выраженного снижения в зоне поражения относительно дистального участка. Это обусловлено тем, что в этих областях кровоснабжение более компенсировано при травматическом нарушении (1).

Таблица 7.1. Капиллярный кровоток оболочек спинного мозга у больных с позвоночно-спинномозговой травмой в остром периоде.

Достоверной разницы величины кровотока собственно спинного мозга на различных уровнях повреждения не выявлено. Так капиллярный кровоток спинного мозга в зоне наибольших изменений после частичной декомпрессии (удаления костных фрагментов) составлял в среднем в грудном отделе - 21,3±1,3 мл/мин*100 г, в области конуса спинного мозга - 18,3±2,0 мл/мин*100 г, на уровне корешков “конского хвоста” - 19,1±1,4 мл/мин*100 г.

Нами было определено, что величина объемного капиллярного кровотока в зоне максимального повреждения (компрессии) спинного мозга коррелировала с выраженностью двигательных нарушений, силой мышц нижних конечностей и характером негативных изменений температурно-болевой чувствительности (табл.7.2.). При величине кровотока в зоне компрессии от 6 до 30 мл\мин*100 г у больных отмечали вялую нижнюю параплегию (оценка силы мышц была равна 0), резкое повышение порогов температурно-болевой чувствительности и ее отсутствие ниже очага поражения у 75% пациентов.

Таблица 7.2. Влияние величины капиллярного кровотока в зоне компрессии спинного мозга на выраженность двигательных нарушений, силу мышц, порог болевой чувствительности.

Когда кровоток находился в диапазоне значений от 30 до 45 мл\мин*100 г, то регистрировали нижний парапарез различной степени выраженности (грубый, умеренный), порог температурно-болевой чувствительности был ниже и этот вид чувствительности присутствовал на всех дерматомах ниже очага поражения. При значениях кровотока от 45 до 50 мл/мин*100 г наблюдали легкий парапарез, когда его величина была выше 50 мл/мин*100 г двигательные нарушения отсутствовали и порог болевой чувствительности находился в пределах нормы, однако порог тепловой был несколько повышен.

Резкое снижение скорости капиллярного кровотока в зоне сдавления спинного мозга при травматическом повреждении создает ишемию, которая в сочетании с травмой влечет деструктивные изменения в нервных волокнах и нервных пучках, ведущие к двигательным нарушениям и изменениям температурно-болевой чувствительности.

Таким образом, исследование местного кровотока поврежденного спинного мозга с помощью лазерной допплеровской флоуметрии позволяет оценить состояние микроциркуляции в зоне повреждения и смежных участках собственно спинного мозга, его оболочек и корешков.

Список литературы

1. Герман Д.Г., Скоромец А.А. Нарушения спинномозгового кровообращения - Кишинев: Штиинца, 1981. - 320 с.
2. Лившиц А.В. Хирургия спинного мозга. – М.: Медицина, 1990. - 352 с.
3. Реомиелографические критерии спинального кровообращения при хирургическом лечении позвоночно-спинномозговой травмы / Рабинович С.С., Фомичев Н.Г., Лебедева М.Н. и др. // “Проблемы хирургии позвоночника и спинного мозга”. - Материалы Всероссийской научно-практической конф.: Новосибирск, 1996. – С. 43 – 44.
4. Скоромец А.А. Топическая диагностика заболеваний нервной системы: Руководство для врачей. - Л., 1996. - 320 с.
5. Тиходеев С.А., Иванова Т.Н. Новый способ регистрации спинального кровообращения при заболеваниях и травмах позвоночника / Вестник хирургии. - 1995. - Том 154, № 4-6. - C. 83 - 85.
6. Baker A.R., Collins T.A., Porter R.W., Kidd C. Laser Doppler study of porcine cauda equina blood flow. The effect of electrical stimulation of the rootles during single and double site, low pressure compression of the cauda equina. / Spine. – 1995. – 15, 20 (6). – P. 660-664.
7. Kawata K., Morimoto T., Ohashi T., Tsujimoto S. et.al. Experimental study of acute spinal cord injury: a study of spinal blood flow. / No Shinkei Geka - 1993. – 21 (3). P. 239 - 245.
8. Milhorat T. H., Kozen R.M., Capocelli A. L., Bolognese P. et. al. Intraoperative improvement of somatosensory evoked potentials and local spinal cord blood flow in patients with syringomyelia / J. Neurosurg. Anesthesiol. – 1996. – 8 (3). – P. 208 – 215.
9. Ohashi T., Morimoto T., Kawata K., Yamada T. et. al. Correlation betwin spinal cord blood flow and arterial diameter following acute cord injury in rats / Acta Neurochir (Wien) - 1996. - 138 (3). – P. 322 – 329.

The Study of Microcirculation in the Spinal Cord with the Method of Laser Doppler Flowmetry in Patients with Acute Spinal Injuries

E.N.Shchurova, A.T.Khudiev

SSI RISC for Restorative Traumatology and Orthopaedics, Kurgan

The Laser Doppler Flowmetry method was used to study an intraoperative microcirculation of the injured spinal cord, its sheaths and roots in the patients with acute spinal or spinal cord injuries.

It was demonstrated that capillary blood flow of the sheaths in the compressed area was reduced to a greater degree in the thoracic spinal cord than in the area of cone or cauda equina. The blood flow of the proper spinal cord in the injured area (compression) did not differ at various levels of measurement following partial decompression (removal of bone fragmentation).

 It was determined that the amount of volumetric capillary blood flow in the compression area of the spinal cord was correlated with the severity of motion dysfunction, muscular force and negative changes in the thermal and pain sensitivity.

 The study of local blood flow in the injured spinal cord with the method of Laser Doppler Flowmetry allows evaluate the microcirculation status in the injured and adjacent areas of the proper spinal cord, its sheaths and roots.