Значение фоновой электроэнцефалограммы для диагностики когнитивных расстройств у кардиохирургических пациентов

Когнитивные расстройства у кардиохирургических пациентов остаются серьезной и не до конца изученной проблемой. Среди пациентов с тяжелым поражением коронарного русла — кандидатов на хирургическое лечение высок процент лиц, имеющих также атеросклеротические стенозы брахиоцефальных сосудов, с которыми могут быть ассоциированы хроническая ишемия головного мозга и нарушения мозговых функций [1, 2]. Существует вероятность того, что эти пациенты могут являться группой повышенного риска прогрессирования когнитивных расстройств в результате усугубления ишемических изменений в головном мозге под действием комплекса факторов, связанных с прямой реваскуляризацией миокарда. При этом когнитивные расстройства могут возникнуть не только в ближайшем, но и в отдаленном периоде после кардиохирургического вмешательства, затрудняя послеоперационное восстановление пациентов, способствуя снижению эффективности операции и инвалидизации пациентов [3, 4]. В связи с этим особое значение имеет поиск чувствительных и информативных критериев для ранней диагностики измененного когнитивного статуса у этой категории больных. Одним из перспективных направлений является оценка состояния головного мозга, основанная на регистрации его электрической активности. Исследования электрической активности коры головного мозга при его повреждении позволили установить широкое вовлечение нейронных осцилляторных систем в патологический процесс, а также то, что их нарушения являются наиболее ранним проявлением последующего ухудшения интеллектуальных функций [5–7]. Показатели электроэнцефалограммы (ЭЭГ) могут предоставлять информацию не только о нарушении электрической активности нейронов, но и о потенциальной обратимости их повреждения [8, 9]. При этом информативными могут быть и показатели электрической активности мозга в состоянии покоя. Ранее установлено, что даже при отсутствии определенной когнитивной нагрузки мозговые структуры задействуются в обработке информации из кратковременной памяти, процессах интернализованного внимания, а также при планировании решений [10–13].

Даже локальное ишемическое повреждение мозга может вызвать его глобальную дисфункцию, что отражается в нарушениях нейронной активности [14]. Продемонстрировано, что повреждение нейронных сетей в какой-то области мозга приводит к ухудшению функционирования более отдаленных регионов, а также вызывает компенсаторную перестройку активности связанных неповрежденных областей [15, 16]. Системность возникающих при острой ишемии нарушений деятельности нейрональных сетей подтверждается также данными об ухудшении межполушарного взаимодействия при выполнении задач на внимание, восприятие и лингвистических задач у пациентов с инсультом [17–19].

Отмечается, что при проведении операций в условиях общей анестезии и искусственного кровообращения (ИК) ритмическая активность головного мозга подвержена влиянию температурного режима операции, глубины анестезии, нарушений в обмене веществ, в частности гипогликемии, и артериальной ауторегуляции [20]. Эпизоды остановки дыхания и сердечной деятельности сопровождаются диффузным увеличением медленной тета- и дельта-активности [21, 22]. Это же обнаруживается при субарахноидальном кровоизлиянии [23], внутримозговых гематомах [24], у пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой [25]. При нарушениях сознания, таких как оглушенность, сопор, вызванных острыми эпизодами гипоперфузии мозговой ткани, диффузное увеличение мощности тета- и дельта-активности сочетается с угнетением низко- и среднечастотного компонентов альфа-ритма [26]. Высказывается предположение, что замедление ЭЭГ можно рас- сматривать как активацию подкорковых структур при одновременном подавлении коры и нарушения корково-подкорковых взаимодействий [25, 27]. Появление в фоновой ЭЭГ таких паттернов отражает глубину повреждения мозга и выраженность кортикальной дисфункции, одной из причин которой может быть острая или хроническая ишемия мозга.

Изменения других компонентов ритмической активности головного мозга, таких как альфа- и бета-волны, также могут отражать нарушения деятельности его структур при воздействии комплекса факторов, связанных с кардиохирургическим вмешательством. У пациентов, перенесших хирургическое вмешательство с применением ИК, и c развившимся послеоперационным делирием наблюдается уменьшение величины «альфа-блока», т. е. степени блокады альфа-ритма при открывании глаз, и тенденция к замедлению альфа-ритма до 8 Гц, что, возможно, обусловлено нарушениями функционирования таламуса, отвечающего за генерацию альфа-ритмической активности мозга [26, 28]. Увеличение мощности биопотенциалов низкочастотного поддиапазона бета-активности — бета 1-рассматривается в качестве признака дофаминергической недостаточности [29], обнаруживается в подостром периоде ишемического инсульта [7], а также у пациентов, перенесших кардиохирургическую операцию в условиях ИК [30]. Выдвинута гипотеза, согласно которой рост мощности дельта- и тета-активности является признаком функционального разобщения областей мозга, отвечая за корковую дисфункцию на системном уровне, тогда как уменьшение альфа-активности и рост мощности бета-ритмов могут быть отражением нарушения региональных нейронных взаимодействий [31].

Таким образом, параметры ЭЭГ покоя существенным образом изменяются при различных патологических состояниях головного мозга, в том числе при ухудшении кровоснабжения мозга и ассоциированных с этим когнитивных расстройствах. Можно предполагать, что увеличение спектральной мощности медленных (дельта- и тета-) ритмов вызвано подавлением активности коры подкорковыми структурами, что связано с нарушениями энергетического метаболизма нейронов коры. Понижение доминантной частоты альфа-активности, изменения реактивности данного вида ритмической активности предположительно обусловлены дефицитом холинергической нейротрансмиттерной системы и нарушениями проводящих систем мозга, тогда как нарушения бета-активности могут быть ассоциированы с локальными расстройствами нейронного метаболизма. Вместе с тем сегодня мало известно о перестройках электрической активности коры мозга, сопряженных с комплексом факторов, ассоциированных с операцией коронарного шунтирования (КШ) в условиях ИК, что требует дальнейшего изучения.

Немногочисленные проведенные исследования выявили ассоциации между послеоперационными изменениями ЭЭГ и когнитивным и/или неврологическим дефицитом [30, 32]. Е.З. Голуховой и соавт. показали, что у пациентов после кардиохирургических вмешательств в условиях ИК наблюдается генерализованное увеличение мощности бета-ритмов, наиболее выраженное в поддиапазоне бета-1 по сравнению с доопера-ционными показателями, что рассматривается авторами работы как однозначный патологический признак послеоперационной корковой дисфункции. Установлено, что латерализованное замедление биоэлектрической активности, очаговые и билатеральные эпилептиформные разряды наблюдаются у пациентов с постгипоксической энцефалопатией в раннем послеоперационном периоде КШ [33]. В работе О.А. Трубниковой и соавт. [34] оценивались изменения электрической активности коры в раннем послеоперационном периоде. Было установлено, что у пациентов с наличием синдрома послеоперационной когнитивной дисфункции (ПОКД) ЭЭГ признаки корковой дисфункции более выражены по сравнению с пациентами без признаков ПОКД. В другом исследовании продемонстрировано, что ЭЭГ-коррелятами ранней ПОКД могут быть устойчивые изменения мощности биопотенциалов бета-ритмов [35].

С помощью метода вызванных потенциалов также были выявлены негативные изменения мозговой активности в раннем послеоперационном периоде кардиохирургических вмешательств. Показано его преимущество при выявлении субклинических признаков повреждения мозга по сравнению со стандартными психометрическими тестами [32, 36, 37]. В исследовании Ю.И. Бузиашвили и соавт. [36] изучались параметры когнитивного вызванного потенциала Р300 до КШ в условиях ИК на 7–9-е сутки после него. Установлено, что наиболее значимым параметром Р300 была латентность компонентов РЗ и N2, увеличение которых положительно коррелировало со степенью развивающегося когнитивного дефицита. T. Kunihаrа и соавт. [37] обнаружили, что ухудшение параметров пика Р300 в послеоперационном периоде КШ сопровождалось снижением способности концентрироваться на целевом стимуле. В исследовании D. Reineke и соавт. [32] было обнаружено, что у пациентов, КШ которых проводилось с минимизацией экстракорпорального кровообращения, наблюдалось улучшение параметров вызванного потенциала Р300 в раннем послеоперационном периоде по сравнению с пациентами, которым кардиохирургическое вмешательство проводилось с помощью традиционной процедуры ИК.

Принимая во внимание приведенные данные литературы, можно заключить, что цифровая ЭЭГ является практичным и чувствительным диагностическим методом, который позволяет отслеживать повреждение мозга после кардиохирургических операций в условиях ИК. Выявление субклинических признаков мозговой дисфункции с помощью данного метода может быть индикатором, способным определить преимущества и недостатки тех или иных способов хирургической реваскуляризации миокарда у определенных категорий пациентов.

Известно, что когнитивные нарушения у кардиохирургических пациентов чаще всего являются транзиторными, и когнитивные способности пациентов возвращаются к исходному уровню через 1–3 мес. после проведения операции [3, 4, 38]. Однако у определенных категорий пациентов, таких как пожилые лица в возрасте старше 65 лет с наличием когнитивных нарушений до проведения оперативного вмешательства, когнитивное снижение может сохраняться и в отдаленном послеоперационном периоде [39–41]. Высказано предположение, что сопутствующие ранней ПОКД изменения функционирования мозговых структур формируют основу для стойких ког- нитивных нарушений [38, 42]. В исследовании, проведенном S.C. Knipp и соавт., обнаружено, что у 51% пациентов через 3 года после КШ выявляются новые очаги поражения головного мозга по данным диффузно-взвешенной магнитно-резонансной томографии [43].