Мониторинг эффективности интенсивной терапии и реабилитации по функциональной активности автономной нервной системы у пациентов с повреждениями головного мозга

Цель: оценка клинической значимости параметрического мониторинга эффективности интенсивной терапии и реабилитации на основании анализа функционального состояния автономной нервной системы у пациентов с повреждениями головного мозга различного генеза.

Материал и методы. В исследование включили 66 пациентов на 20—50-е сутки после черепно-мозговой травмы, аноксического повреждения головного мозга; острого нарушения мозгового кровообращения. Выделение клинических групп и последующий анализ клинического статуса основали на оценке функционального состояния автономной нервной системы (АНС) исходя из динамики параметров вариабельности ритма сердца (ВРС). В качестве параметров нормы и патологии функционального состояния АНС апробировали цифровые значения, полученные у 500-а пациентов в периоперационном периоде при 5-и минутной длительности записи ВРС [1]. Парасимпатическую гиперактивность принимали в пределах значений для SDNN (стандартное отклонение от средней длительности всех синусовых R-R интервалов) > 41,5 мс; для rMSSD (среднеквадратичное отклонение разности двух смежных отсчетов R-R кардиоинтервалов) > 42,4 мс; для pNN50% (доля соседних синусовых R-R интервалов, которые различаются более чем на 50 мсек) > 8,1%; для SI (стресс-индекс напряжения Баевского, нормализованные единицы) < 80 н. е.; для TP (общая мощность спектра частот) > 2000 мс2. Симпатическая гиперактивность принималась в пределах значений для SDNN < 4,54 мс; для rMSSD < 2,25 мс; для pNN50% < 0,109%; для SI >900 н.е.; для TP < 200 мс2. Норма параметров ВРС принималась в пределах значений для SDNN [13,31—41,4 мс]; для rMSSD [5,78—42,3мс]; для pNN50% [0,110—8,1%]; для SI [80—900 н.е.]; для TP [200—2000 мс2]. Для верификации парасимпатической или симпатической гиперактивности в указанных пределах принимали 3 из 5 параметров [1].

Результаты. По динамике параметров ВРС до и на 30—60-е сутки интенсивной терапии и реабилитации пациентов с травматическими и нетравматическими повреждениями головного мозга выявили 5 клинических групп пациентов. 1-я группа (n=27) — пациенты с нормальными показателями функциональной активности АНС, как в момент поступления в стационар, так и на 30—60-е сутки интенсивной терапии и реабилитации. 2-я группа (n=9) — пациенты с показателями симпатической гиперактивности АНС исходно при поступлении в отделение интенсивной терапии и нормой функциональной активности АНС на 30—60-е сутки проведения курса интенсивной терапии и реабилитации. 3-я группа (n=8) — пациенты с исходными показателями нормы функционального состояния АНС и показателями симпатической гиперактивности АНС на 30—60-е сутки проведения курса интенсивной терапии и реабилитации. 4-я группа (n=15) — пациенты с показателями симпатической гиперактивности АНС как исходно, так и на 30—60-е сутки проведения курса интенсивной терапии и реабилитации. 5-я группа (n=7) — пациенты с показателями парасимпатической гиперактивности АНС (по параметрам ВРС) как исходно при поступлении в отделение интенсивной терапии, так и на 30—60-е сутки проведения интенсивной терапии и реабилитации.

Заключение. Нормализация параметров ВРС сопровождается выходом пациентов из вегетативного состояния и комы на минимальное сознание или норму сознания, происходит снижение индекса инвалидности и рост социальной реинтеграции по шкале DRS (M. Rappaport, 1982), снижение зависимости от искусственной вентиляции легких, нормализация мышечного тонуса.

1. Кирячков Ю.Ю., Салтанов А.И., Хмелевский Я.М. Компьютерный анализ вариабельности ритма сердца. Новые возможности для анестезиолога и врачей других специальностей. Вестн. интенс. терапии. 2002; 1: 3-8.

2. Malik M., Huikuri H., Lombardi F., Schmidt G.; e-Health/Digital Rhythm Study Group of the European Heart Rhythm Association. The purpose of heart rate variability measurements. Clin. Auton. Res. 2017; 27 (3): 139140. DOI: 10.1007/s10286-017-0416-8. PMID: 28349277

3. Sadaka F., Pate D., Lakshmanan R. The FOUR score predicts outcome in patients after traumatic brain injury. Neurocrit. Care. 2012; 16 (1): 95101. DOI: 10.1007/s12028-011-9617-5. PMID: 21845490

4. Jalali R., Rezaei M. A comparison of the Glasgow coma scale score with full outline of unresponsiveness scale to predict patients’ traumatic brain injury outcomes in intensive care units. Crit. Care Res. Pract. 2014; 2014: 289803. DOI: 10.1155/2014/289803. PMID: 25013727

5. Teasdale G.M., Pettigrew L.E., Wilson J.T., Murray G., Jennett B. Analyzing outcome of treatment of severe head injury: a review and update on advancing the use of the Glasgow outcome scale. J. Neurotrauma. 1998; 15 (8): 587-597. DOI: 10.1089/neu.1998.15.587. PMID: 9726258

6. Edlow B.L., Chatelle C., Spencer C.A., Chu C.J., Bodien Y.G., O’Connor K.L., Hirschberg R.E., Hochberg L.R., Giacino J.T., Rosenthal E.S., Wu O. Early detection of consciousness in patients with acute severe traumatic brain injury. Brain. 2017; 140 (9): 2399-2414. DOI: 10.1093/brain/awx176. PMID: 29050383

7. Giacino J.T., Ashwal S., Childs N., Cranford R., Jennett B., Katz D.I., Kelly J.P., Rosenberg J.H., Whyte J., Zafonte R.D., Zasler N.D. The minimally conscious state: definition and diagnostic criteria. Neurology. 2002; 58 (3): 349-353. DOI: 10.1212/WNL.58.3.349. PMID: 11839831

8. Kupas D.F., Melnychuk E.M., Young A.J. Glasgow coma scale motor component («Patient Does Not Follow Commands») performs similarly to total Glasgow coma scale in predicting severe injury in trauma patients. Ann. Emerg. Med. 2016; 68 (6): 744.e3-750.e3. DOI: 10.1016/j.annemergmed.2016.06.017. PMID: 27436703

9. Bohannon R.W., Smith M.B. Assessment of strength deficits in eight paretic upper extremity muscle groups of stroke patients with hemiplegia. Phys. Ther. 1987; 67 (4): 522-525. DOI: 10.1093/ptj/67.4.522. PMID: 3562543

10. Rappaport M., Hall K.M., Hopkins K., Belleza T., Cope D.N. Disability rating scale for severe head trauma: coma to community. Arch. Phys. Med. Rehabil. 1982; 63 (3): 118-123. PMID: 7073452

11. Meseguer-Henarejos A.B., Sánchez-Meca J., López-Pina J.A., CarlesHernández R. Interand intra-rater reliability of the Modified Ashworth Scale: a systematic review and meta-analysis. Eur. J. Phys. Rehabil. Med. 2018; 54 (4): 576-590. DOI: 10.23736/S1973-9087.17.04796-7. PMID: 28901119

12. Ciliberti M.P., Santoro F., Di Martino L.M., Rinaldi A.C., Salvemini G., Cipriani F., Triggiani A.I., Moscatelli F., Valenzano A., Di Biase M., Brunetti N.D., Cibelli G. Predictive value of very low frequency at spectral analysis among patients with unexplained syncope assessed by head-up tilt testing. Arch. Cardiovasc. Dis. 2018; 111 (2): 95-100. DOI: 10.1016/j.acvd.2017.04.006. PMID: 28958870

13. Brisinda D., La Brocca L., Sorbo A.R., Lombardi G., Fioravanti F., Fenici R. Psychophysiological evaluation of patients with transient loss of consciousness of uncertain origin. Kardiol. Pol. 2018; 76 (3): 566-573. DOI: 10.5603/KP.a2017.0254. PMID: 29297196

14. Wang F.F., Xu L., Chen B.X, Cui M., Zhang Y. Anorexia with sinus bradycardia: a case report. Beijing Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2016; 48 (1): 180-182. PMID: 26885932

15. Emren V., Kocabasø U. Is heart rate recovery index a predictive factor for cardioinhibitory syncope. Kardiol. Pol. 2018; 76 (2): 347-352. DOI: 10.5603/KP.a2017.0228. PMID: 29192954

16. Chanavirut R., Tong-Un T., Jirakulsomchok D., Wyss J.M., Roysommuti S. Abnormal autonomic nervous system function in rural Thai men: a potential contributor to their high risk of sudden unexplained nocturnal death syndrome. Int. J. Cardiol. 2017; 226: 87-92. DOI: 10.1016/j.ijcard.2016.10.001. PMID: 27792993

17. Kim M.H., Choi E.J., Jang B.H., Kim K.S., Ko S.G., Choi I. Autonomic function in adults with allergic rhinitis and its association with disease severity and duration. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2017; 118 (2): 174-178. DOI: 10.1016/j.anai.2016.11.012. PMID: 28041676

18. Liccardi G., Salzillo A., Calzetta L., Cazzola M., Matera M.G., Rogliani P. Can bronchial asthma with an highly prevalent airway (and systemic) vagal tone be considered an independent asthma phenotype? Possible role of anticholinergics. Respir. Med. 2016; 117: 150-153. DOI: 10.1016/j.rmed.2016.05.026. PMID: 27492525

19. Kalla M., Herring N., Paterson D.J. Cardiac sympatho-vagal balance and ventricular arrhythmia. Auton. Neurosci. 2016; 199: 29-37. DOI: 10.1016/j.autneu.2016.08.016. PMID: 27590099

20. Kabbach E.Z., Mazzuco A., Borghi-Silva A., CabidduR., Agnoleto A.G., Barbosa J.F., de Carvalho Junior L.C.S., Mendes R.G. Increased parasympathetic cardiac modulation in patients with acute exacerbation of COPD: how should we interpret it? Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2017; 12: 2221-2230. DOI: 10.2147/COPD.S134498. PMID: 28814850

21. Gallo C., Bocchino P.P., Magnano M., Gaido L., Zema D., Battaglia A., Anselmino M., Gaita F. Autonomic tone activity before the onset of atrial fibrillation. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 2017; 28 (3): 304-314. DOI: 10.1111/jce.13150. PMID: 27966276

22. Esterov D., Greenwald B.D. Autonomic dysfunction after mild traumatic brain injury. Brain Sci. 2017; 7(8): pii: E100. DOI: 10.3390/brainsci 7080100. PMID: 28800081

23. Majdan M., Brazinova A., Rusnak M., Leitgeb J. Outcome prediction after traumatic brain injury: comparison of the performance of routinely used severity scores and multivariable prognostic models. J. Neurosci. Rural. Pract. 2017; 8 (1): 20-29. DOI: 10.4103/0976-3147.193543. PMID: 28149077

24. Hilz M.J., Aurnhammer F., Flanagan S.R., Intravooth T., Wang R., Hösl K.M., Pauli E., Koehn J. Eyeball pressure stimulation unveils subtle autonomic cardiovascular dysfunction in persons with a history of mild traumatic brain injury. J. Neurotrauma. 2015; 32 (22): 1796-1804. DOI: 10.1089/neu.2014.3842. PMID: 26192266

25. Hilz M.J., Wang R., Markus J., Ammon F., Hösl K.M., Flanagan S.R., Winder K., Koehn J. Severity of traumatic brain injury correlates with long-term cardiovascular autonomic dysfunction. J. Neurol. 2017; 264 (9): 19561967. DOI: 10.1007/s00415-017-8581-1. PMID: 28770375

26. Rogobete A.F., Sandesc D., Papurica M., Stoicescu E.R., Popovici S.E., Bratu L.M., Vernic C., Sas A.M., Stan A.T., Bedreag O.H. The influence of metabolic imbalances and oxidative stress on the outcome of critically ill polytrauma patients: a review. Burns Trauma. 2017; 5: 8. DOI: 10.1186/s41038-017-0073-0. PMID: 28286784

27. Zafar S.F., Postma E.N., Biswal S., Fleuren L., Boyle E.J., Bechek S., O’Connor K., Shenoy A., Jonnalagadda D., Kim J., Shafi M.S., Patel A.B., Rosenthal E.S., Westover M.B. Electronic health data predict outcomes after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Neurocrit. Care. 2018; 28 (2): 184193. DOI: 10.1007/s12028-017-0466-8. PMID: 28983801

28. Abou El Fadl M.H., O’Phelan K.H. Management of traumatic brain injury: an update. Neurol. Clin. 2017; 35 (4): 641-653. DOI: 10.1016/j.ncl.2017.06.003. PMID: 28962805

29. Bartolo M., Bargellesi S., Castioni C.A., Intiso D., Fontana A., Copetti M., Scarponi F., Bonaiuti D.; Intensive Care and Neurorehabilitation Italian Study Group. Mobilization in early rehabilitation in intensive care unit patients with severe acquired cerebral injury: an observational study. J. Rehabil. Med. 2017; 49 (9): 715-722. DOI: 10.2340/16501977-2269. PMID: 28980699

30. Martinell L., Nielsen N., Herlitz J., Karlsson T., Horn J., Wise M.P., Undén J., Rylander C. Early predictors of poor outcome after out-of-hospital cardiac arrest. Crit. Care. 2017; 21 (1): 96. DOI: 10.1186/s13054-017-1677-2. PMID: 28410590

31. Osteraas N.D., Lee V.H. Neurocardiology. Handb. Clin. Neurol. 2017; 140: 49-65. DOI: 10.1016/B978-0-444-63600-3.00004-0. PMID: 28187814

32. Riganello F., Cortese M.D., Arcuri F., Dolce G., Lucca L., Sannita W.G. Autonomic nervous system and outcome after neuro-rehabilitation in disorders of consciousness. J. Neurotrauma. 2016; 33 (4): 423-424. DOI: 10.1089/neu.2015.3906. PMID: 26203818

33. Allanson F., Pestell C., Gignac G.E., Yeo Y.X., Weinborn M. Neuropsychological predictors of outcome following traumatic brain injury in adults: a meta-analysis. Neuropsychol. Rev. 2017; 27 (3): 187-201. DOI: 10.1007/s11065-017-9353-5. PMID: 28681109

34. Hung C.Y., Tseng S.H., Chen S.C., Chiu H.C., Lai C.H., Kang J.H. Cardiac autonomic status is associated with spasticity in post-stroke patients. NeuroRehabilitation. 2014; 34 (2): 227-233. DOI: 10.3233/NRE-131027. PMID: 24401824

35. Hoarau X., Richer E., Dehail P., Cuny E. Comparison of long-term outcomes of patients with severe traumatic or hypoxic brain injuries treated with intrathecal baclofen therapy for dysautonomia. Brain Inj. 2012; 26 (12): 1451-1463. DOI: 10.3109/02699052.2012.694564. PMID: 22725634

36. Lee H.S., Oh H.S., Shin J.H. Paroxysmal autonomic instability with dystonia managed using chemodenervation including alcohol neurolysis and botulinum toxin type a injection: a case report. Ann. Rehabil. Med. 2015; 39 (2): 308-312. DOI: 10.5535/arm.2015.39.2.308. PMID: 25932429

37. Popovic-Maneski L., Aleksic A., Metani A., Bergeron V., Cobeljic R., Popovic D.B. Assessment of spasticity by a pendulum test in SCI patients who exercise FES cycling or receive only conventional therapy. IEEE Trans. Neural. Syst. Rehabil. Eng. 2018; 26 (1): 181-187. DOI: 10.1109/TNSRE.2017.2771466. PMID: 29324409

38. Rossetto O. The binding of botulinum neurotoxins to different peripheral neurons. Toxicon. 2018; 147: 27-31. DOI: 10.1016/j.toxicon.2017.10.010. PMID: 29042309

39. Garrison M.K., Schmit B.D. Flexor reflex decreases during sympathetic stimulation in chronic human spinal cord injury. Exp. Neurol. 2009; 219 (2): 507-515. DOI: 10.1016/j.expneurol.2009.07.004. PMID: 19615998

40. Eldahan K.C., Rabchevsky A.G. Autonomic dysreflexia after spinal cord injury: systemic pathophysiology and methods of management. Auton. Neurosci. 2018; 209: 59-70. DOI: 10.1016/j.autneu.2017.05.002. PMID: 28506502

41. Manogue M., Hirsh D.S., Lloyd M. Cardiac electrophysiology of patients with spinal cord injury. Heart Rhythm. 2017; 14 (6): 920-927. DOI: 10.1016/j.hrthm.2017.02.015. PMID: 28215570