В данном материале представлен перевод статьи "Electrocerebral Signature of Cardiac Death".
Вступление
Указание момента наступления смерти в бинарной системе не отражает длительный, нескоординированный процесс фатальной органной недостаточности вследствие прекращения сердечной деятельности. Органы перестают функционировать с разной скоростью, хотя и некоторая клеточная активность при этом может временно увеличивается. Так, в исследованиях электроэнцефалограмм (ЭЭГ) на животных моделях во время сердечной смерти наблюдалась повышенная когерентность частоты гамма-диапазона после последнего сердцебиения. У пациентов же наблюдали диффузное затухание ЭЭГ после остановки сердца и падения артериального давления, а также увеличение биспектрального индекса в течение не менее 18 минут после снижения артериального давления и отмены терапии жизнеобеспечения.
Уверенность в отношении прекращения функций мозга во время остановки сердца, которая исключает возможность осознания, может иметь значение для ведения пациентов во время сердечно-легочной реанимации и, возможно, для донорства органов после сердечной смерти.
Цель исследования
Цель данного исследования - определить хронологию событий, связанных с фатальной органной недостаточностью, и определить ЭЭГ-паттерны, связанные с этими событиями. Авторы статьи предположили, что на ЭЭГ будут зарегистрированы замедления и затухание ЭЭГ-паттернов, а также кратковременные колебания спектральной мощности и когерентности ЭЭГ, как общие признаки мозговой активности после сердечно-сосудистого коллапса в случае смерти.
Метод исследования
В исследование были включены взрослые пациенты, госпитализированные в отделение интенсивной терапии (в период с февраля 2009 по январь 2019 г.), которым проводился непрерывный ЭЭГ мониторинг во время остановки сердца. В исследование не вошли пациенты с диагнозом смерть мозга и пациенты без регистрации ЭЭГ во время прекращения мозгового кровотока. Из историй болезни были получены следующие данные: демографические характеристики, лекарственная терапии до остановки сердца, время от госпитализации до смерти, причина смерти.
Были изучены события, выступающие в качестве маркеров фатальной органной недостаточности, связанные с остановкой сердца:
- Остановка церебрального кровотока (CBF0): возникает после постоянной частоты сердечных сокращений менее 20 ударов в минуту и артериального давления ниже установленного порога.
- Отсутствие биоэлектрической активности на ЭЭГ (EEG0) - время, когда амплитуда ЭЭГ опустилась ниже 2 мкВ в соответствии со стандартами диагностики смерти мозга.
- последний зарегистрированный комплекс QRS на электрокардиограмме (QRS0) - время последнего комплекса QRS с четким зубцом R, зарегистрированным на ЭКГ.
Обработка полученных данных ЭЭГ проводилась в усредненном монтаже, оценивались: спектральная мощность, когерентность и энтропия перестановок в 30-секундных эпохах. Использовались только частоты от 1 до 50 Гц. Данные были проанализированы в пяти различных частотных диапазонах: дельта (1–4 Гц), тета (4–8 Гц), альфа (8–14 Гц), бета (14–26 Гц) и гамма (26–50 Гц). Использовались данные 5 минут до и 5 минут после каждого события.
Результаты
В исследовании приняли участие 19 пациентов, которым проводилась непрерывная запись ЭЭГ во время сердечно-сосудистого коллапса при остановке кровообращения. Средний возраст на момент наступления смерти составлял 57 лет, наиболее частыми диагнозами при поступлении были эпилептический статус и остановка сердца (таблица 1).
На момент смерти 14 пациентов имели статус «только паллиативная помощь» или отмена терапии жизнеобеспечения с отказом от реанимационных мероприятий, а 18 пациентов имели статус «не реанимировать». Три пациента получали ACLS (усовершенствованное сердечно-сосудистое жизнеобеспечение), включая компрессию грудной клетки и введение адреналина, и двое из этих пациентов были переведены в статус «не реанимировать» после выполнения ACLS. За 24 часа до смерти 16 пациентов получали противосудорожные и/или седативные средства, 10 пациентов - вазопрессоры. QRS0 был недоступен для регистрации у двух пациентов из-за артефактов ЭКГ после компрессии грудной клетки и слабо прикрепленных ЭКГ отведений.
Хронология событий: временные шкалы CBF0, EEG0 и QRS0 имели значимые различия у 19 пациентов (рис. 1).
EEG0 возникла до QRS0 у десяти пациентов, во время QRS0 у пяти и после QRS0 у двух. Диапазон EEG0 по отношению к QRS0 составлял от -80,0 до 2,0 мин (медиана -2,0, IQR-8,0 до 0,0). EEG0 произошла до двух CBF0 у шести пациентов, во время CBF0 у двух и после CBF0 у 11. Диапазон EEG0 по отношению к CBF0 был от -33,0 до 34,0 мин (медиана 2,0, IQR от 1,5 до 6,0).
После CBF0 логарифмическая мощность полного спектра и когерентность полного спектра уменьшились (рис. 2, дополнительный рис. 1), в основном за счет низких частот.
Одновременно увеличивалась энтропия тета- и дельта-перестановок. После EEG0 логарифмическая мощность полного спектра, дельта-когерентность и энтропия бета-перестановок уменьшились, тогда как энтропия дельта- и тета-перестановок увеличилась. После QRS0 дельта-когерентность снизилась (таблица 2).
Пример пациента с восстановлением активности ЭЭГ после CBF0 и коротким периодом изоэлектрической ЭЭГ приведен на рис. 3 и дополнительном рис. 2.
Статистическая дисперсия характеристик ЭЭГ при CBF0 представлена в таблице 3.
Выводы
Из 19 пациентов, умерших от сердечной смерти, у 11 была зарегистрирована активность ЭЭГ после прекращения электрической или насосной функции сердца. Сохранение активности коры головного мозга и обратимость изоэлектрического молчания у пациентов, которые находятся в критическом состоянии после смерти, определенной врачом, имеют значение для продолжающихся дискуссий, касающихся сердечно-легочной реанимации, критериев ЭЭГ смерти мозга и донорства органов после сердечной смерти. Использование ЭЭГ для поддержки прогноза исхода во время реанимации и определения ноцицептивной способности мозга во время критических состояний, таких как сердечно-сосудистая недостаточность, может представлять интерес для будущих исследований.
Дискуссия
Данное исследование имеет несколько ограничений. Во-первых, ограничение оценки синхронности событий при использовании часов прикроватного мониторинга для регистрации EEG0 и QRS0. Во-вторых, исследование представляет собой ретроспективную серию случаев с небольшим количеством пациентов, собранных за многие годы. В-третьих, хотя мы принимали во внимание артефакты во время количественного анализа ЭЭГ, отделение интенсивной терапии представляет собой среду, богатую артефактами, что затрудняет анализ данных без артефактов. В-четвертых, не была проанализирована распространяющаяся деполяризация коры головного мозга, поскольку пациентам проводилась только ЭЭГ накожными электродами. В-пятых, ЭЭГ в этой серии была получена с использованием стандартных клинических критериев ЭЭГ, а не тех, которые рекомендованы для определения смерти мозга, что влияет на оценку прекращения биоэлектрической активности мозга. Наконец, в исследование вошли пациенты с разной этиологией повреждения мозга и имеющимися ранее неврологическими диагнозами. Наблюдения за активностью ЭЭГ после QRS0 у пациентов, получавших адреналин, и пациентов с эпилептическим статусом, непосредственно предшествовавшим остановке сердца, могут быть недостаточными, чтобы сделать обобщающие выводы обо всех пациентах. Несмотря на сложность, более крупное проспективное многоцентровое когортное исследование может лучше прояснить электроцеребральные закономерности в процессе сердечной смерти.
ЭЭГ в ПИТ и ОРИТ
Для проведения длительного ЭЭГ-видеомониторинга в палатах интенсивной терапии вы можете использовать отечественный комплекс "Нейрон-Спектр" производства компании "Нейрософт":
