Śmierć mózgu - diagnoza

Metody instrumentalne potwierdzające rozpoznanie śmierci mózgu

Istnieje wiele problemów w diagnozowaniu kryteriów klinicznych śmierci mózgu. Często ich interpretacja jest niewystarczająca do zdiagnozowania tego stanu ze 100% dokładnością. W związku z tym już w pierwszych opisach śmierć mózgu potwierdzano ustaniem aktywności bioelektrycznej mózgu za pomocą EEG. Różne metody pozwalające potwierdzić rozpoznanie „śmierci mózgu” zyskały uznanie na całym świecie. Potrzebę ich stosowania uznaje większość badaczy i klinicystów. Jedyne zastrzeżenia dotyczą diagnozy „śmierci mózgu” opartej wyłącznie na wynikach badań paraklinicznych bez uwzględnienia danych badania klinicznego. W większości krajów stosuje się je, gdy trudno jest przeprowadzić diagnozę kliniczną i gdy konieczne jest skrócenie czasu obserwacji u pacjentów z obrazem klinicznym śmierci mózgu.

Oczywiste jest, że metody stosowane do potwierdzenia śmierci mózgu muszą spełniać określone wymagania: muszą być wykonywane bezpośrednio przy łóżku pacjenta, nie mogą zajmować dużo czasu, muszą być bezpieczne zarówno dla pacjenta, jak i potencjalnego biorcy narządów do przeszczepu, a także dla personelu medycznego je wykonującego, muszą być możliwie jak najbardziej czułe, swoiste i chronione przed czynnikami zewnętrznymi. Proponowane metody instrumentalne do diagnozowania śmierci mózgu można podzielić na 3 typy.

• Bezpośrednie metody potwierdzające ustanie aktywności biologicznej neuronów: EEG, badanie multimodalnych potencjałów wywołanych.
• Do pośrednich metod potwierdzających ustanie przepływu krwi wewnątrzczaszkowej i tętnienia płynu mózgowo-rdzeniowego zalicza się: panangiografię mózgową, dopplerografię przezczaszkową, echa, scyntygrafię mózgu z użyciem nadtechnecjanu sodu znakowanego ^99m Tc, angiografię dożylną subtrakcyjną, angiografię rezonansu magnetycznego (angiografia MR) oraz spiralną tomografię komputerową.
• Do pośrednich metod pozwalających wykryć zaburzenia metaboliczne w martwym mózgu zalicza się: określanie napięcia tlenu w opuszce żyły szyjnej, podczerwoną oksymetrię mózgową. Do nich można zaliczyć również teletermografię, ponieważ temperatura różnych części ciała odzwierciedla poziom metabolizmu leżących pod nimi narządów i tkanek. Opisano również próby wykorzystania takich nowoczesnych metod określania poziomu metabolizmu energetycznego mózgu, jak PET, programy MRI ważone dyfuzyjnie i perfuzyjnie.

Elektroencefalografia

EEG było pierwszą metodą, która potwierdzała rozpoznanie „śmierci mózgu”. Zjawisko ciszy bioelektrycznej mózgu zostało jednoznacznie ocenione jako oznaka śmierci wszystkich neuronów w mózgu. Przeprowadzono wiele badań w celu ustalenia czułości i swoistości metody. Ogólna analiza przeglądowa przeprowadzona w 1990 r. wykazała, że zarówno czułość, jak i swoistość metody mieściły się w granicach 85%. Tak stosunkowo niskie wartości są spowodowane niską odpornością EEG na zakłócenia, co jest szczególnie widoczne w warunkach oddziału intensywnej terapii, gdzie pacjent jest dosłownie zaplątany w przewody od sprzętu pomiarowego. Swoistość EEG zmniejsza zjawisko tłumienia aktywności bioelektrycznej mózgu w odpowiedzi na zatrucie i hipotermię. Mimo to EEG pozostaje jednym z głównych testów potwierdzających, jest szeroko stosowane w wielu krajach. Ponieważ opisano wiele różnych metod rejestrowania aktywności bioelektrycznej mózgu, pracownicy Amerykańskiego Towarzystwa Elektroencefalograficznego opracowali zalecenia, które obejmują minimalne standardy techniczne dotyczące rejestrowania EEG niezbędne do potwierdzenia ciszy bioelektrycznej mózgu. Parametry te są określone prawnie w wielu krajach i obejmują następujące sformułowania.

• Brak aktywności elektrycznej mózgu stwierdza się zgodnie z międzynarodowymi wytycznymi dotyczącymi badań EEG w warunkach śmierci mózgu.
• Ciszę elektryczną mózgu przyjmuje się jako zapis EEG, w którym amplituda aktywności od szczytu do szczytu nie przekracza 2 μV, przy zapisie z elektrod skalpowych o odległości między nimi co najmniej 10 cm i rezystancji do 10 kOhm, ale nie mniejszej niż 100 Ohm. Stosuje się elektrody igłowe, co najmniej 8, rozmieszczone według systemu „10-20”, oraz dwie elektrody uszne.
• Należy sprawdzić integralność komutacji i brak niezamierzonych lub zamierzonych artefaktów elektrodowych.
• Rejestrację przeprowadza się na kanałach encefalografu o stałej czasowej co najmniej 0,3 s z czułością nie większą niż 2 μV/mm (górna granica pasma przenoszenia częstotliwości nie jest niższa niż 30 Hz). Stosuje się urządzenia o co najmniej 8 kanałach. EEG rejestruje się przy użyciu odprowadzeń bi- i monopolarnych. Ciszę elektryczną kory mózgowej w tych warunkach należy utrzymywać przez co najmniej 30 minut ciągłego zapisu.
• W przypadku wątpliwości co do ciszy elektrycznej mózgu konieczne jest wielokrotne rejestrowanie EEG i ocena reaktywności EEG na światło, głośny dźwięk i ból: łączny czas stymulacji błyskami światła, bodźcami dźwiękowymi i bodźcami bólowymi wynosi nie mniej niż 10 min. Źródło błysków, podawane z częstotliwością od 1 do 30 Hz, powinno znajdować się w odległości 20 cm od oczu. Natężenie bodźców dźwiękowych (kliknięć) wynosi 100 dB. Głośnik znajduje się w pobliżu ucha pacjenta. Bodźce o maksymalnej intensywności generowane są przez standardowe foto- i fonostymulatory. Do bodźców bólowych stosuje się silne nakłucia skóry igłą.
• Badanie EEG zarejestrowane przez telefon nie może posłużyć do określenia ciszy elektrycznej mózgu.

Tak więc powszechne stosowanie EEG jest ułatwione dzięki szerokiej dostępności zarówno samych urządzeń rejestrujących, jak i specjalistów, którzy są biegli w tej technice. Należy również zauważyć, że EEG jest stosunkowo standaryzowane. Jednak takie wady, jak niska wrażliwość na zatrucie narkotykami i słaba odporność na szumy, zachęcają do dodatkowego stosowania wygodniejszych i bardziej czułych technik.

Badanie potencjałów wywołanych multimodalnych

Różne składowe krzywej podczas rejestracji potencjałów wywołanych pnia mózgu generowane są przez odpowiednie części drogi słuchowej. Fala I generowana jest przez obwodową część analizatora słuchowego, fala II - w proksymalnych częściach nerwu czaszkowego VIII, w obszarze przejścia n.acusticus z przewodu słuchowego wewnętrznego do przestrzeni podpajęczynówkowej, składowe III-V generowane są przez części pnia mózgu i korowe drogi słuchowej. Wyniki licznych badań wskazują, że obowiązkowa rejestracja utraty fal III do V jest konieczna do potwierdzenia śmierci mózgu. Według różnych autorów, składowe I-II są również nieobecne podczas wstępnej rejestracji u 26-50% pacjentów, których stan spełnia kryteria śmierci mózgu. Jednak u pozostałych składowe te są wykrywane pomimo ustania przepływu krwi wewnątrzczaszkowej przez kilka godzin. Zaproponowano kilka wyjaśnień tego zjawiska, z których najbardziej przekonujące wydaje się następujące założenie: ponieważ ciśnienie wewnątrz błędnika jest nieco niższe od ciśnienia wewnątrzczaszkowego, resztkowa perfuzja jest zachowana w zagłębieniu tętnicy błędnika po wystąpieniu śmierci mózgu. Potwierdza to również fakt, że odpływ żylny ze ślimaka jest chroniony przed zwiększonym ciśnieniem wewnątrzczaszkowym przez otaczające struktury kostne. Tak więc, aby zdiagnozować śmierć mózgu, konieczne jest zarejestrowanie braku fal III-V krzywej. Jednocześnie konieczne jest zarejestrowanie fal I lub 1 jako dowodu integralności obwodowej sekcji analizatora słuchowego, zwłaszcza jeśli pacjent ma uraz czaszkowo-mózgowy.

Rejestracja SSEP pozwala ocenić stan funkcjonalny zarówno pnia mózgu, jak i półkul mózgowych. Obecnie SSEP rejestruje się w odpowiedzi na stymulację nerwu pośrodkowego. Wywołane odpowiedzi można rejestrować na wszystkich obszarach wstępującej aferentacji. W przypadku śmierci mózgu nie zostaną zarejestrowane składniki korowe krzywej, podczas gdy fale N13a i P13/14 zarejestrowane nad wyrostkiem kolczystym kręgu C _II są widoczne w większości przypadków. Jeśli uszkodzenie rozprzestrzenia się ogonowo, ostatnią zarejestrowaną falą będzie N13a nad kręgiem C _VII. Rozległe obustronne uszkodzenie mechaniczne półkul lub pnia mózgu może powodować niejednoznaczną interpretację wyników rejestracji SSEP. W tym przypadku wzór utraty odpowiedzi korowej jest identyczny jak w przypadku śmierci mózgu. Duże zainteresowanie budzi praca japońskich autorów, którzy wyizolowali falę N18 zarejestrowaną za pomocą elektrody nosowo-żołądkowej. Według ich danych zanik tego składnika SSEP wskazuje na śmierć rdzenia przedłużonego. W przyszłości, po przeprowadzeniu odpowiednich dużych badań prospektywnych, ta konkretna wersja zapisu SSEP może zastąpić test natlenienia bezdechu.

Droga wzrokowa nie przechodzi przez pień mózgu, więc VEP odzwierciedlają jedynie patologię półkul mózgowych. W przypadku śmierci mózgu VEP wskazują na brak odpowiedzi korowej z możliwym zachowaniem wczesnej składowej ujemnej N50, która odpowiada zachowanemu elektroretinogramowi. Dlatego metoda VEP nie ma niezależnej wartości diagnostycznej i pod względem zakresu zastosowania odpowiada mniej więcej konwencjonalnemu EEG, z tą różnicą, że jest bardziej pracochłonna i trudniejsza do zinterpretowania.

Tak więc każdy typ potencjałów wywołanych ma inną zawartość informacyjną w diagnozie śmierci mózgu. Najbardziej czułą i specyficzną metodą są potencjały wywołane pnia mózgu akustycznego. Następne w kolejności są SSEP, a ocenę zamykają VEP. Wielu autorów proponuje wykorzystanie kompleksu składającego się z potencjałów pnia mózgu akustycznego, somatosensorycznych i VEP w celu poprawy zawartości informacyjnej, używając terminu „multimodalne potencjały wywołane” do określenia tego kompleksu. Pomimo faktu, że do tej pory nie przeprowadzono dużych badań wieloośrodkowych w celu ustalenia zawartości informacyjnej potencjałów wywołanych multimodalnych, takie badania są uwzględniane jako testy potwierdzające w ustawodawstwie wielu krajów europejskich.

Dodatkowo warto zwrócić uwagę na próby wykorzystania badania stanu odruchu mrugania za pomocą stymulacji elektrycznej do potwierdzenia śmierci mózgu. Odruch mrugania jest identyczny z odruchem rogówkowym, tradycyjnie stosowanym w diagnostyce poziomu i głębokości uszkodzenia pnia mózgu. Jego łuk zamyka się przez dno czwartej komory, w związku z tym, gdy neurony pnia mózgu obumierają, odruch mrugania zanika wraz z innymi odruchami pnia mózgu. Sprzęt dostarczający impuls elektryczny w celu uzyskania odruchu mrugania jest zawarty w standardowym składzie urządzenia do rejestrowania multimodalnych potencjałów wywołanych, więc izolowana rejestracja odruchu mrugania nie stała się powszechna.

Ponadto szczególnie interesująca jest metoda galwanicznej stymulacji przedsionkowej. Polega ona na obustronnej stymulacji okolicy wyrostka sutkowatego prądem stałym o natężeniu od 1 do 3 mA i czasie trwania do 30 s. Prąd stały drażni obwodową część analizatora przedsionkowego, powodując oczopląs, podobny w swoim mechanizmie rozwoju do kalorycznego. Zatem metoda galwanicznej stymulacji przedsionkowej może być alternatywą dla przeprowadzania testu kalorycznego w przypadku uszkodzeń przewodu słuchowego zewnętrznego.

Pośrednie metody diagnozowania śmierci mózgu

Głównym etapem tanatogenezy śmierci mózgu jest ustanie przepływu krwi mózgowej. Dlatego dane z badań instrumentalnych potwierdzające jego brak przez ponad 30 minut mogą absolutnie dokładnie wskazywać na śmierć mózgu.

Jedną z pierwszych metod proponowanych do stwierdzenia ustania przepływu krwi wewnątrzczaszkowej była angiografia mózgowa. Zgodnie z zaleceniami kontrast należy wstrzykiwać do każdego badanego naczynia pod podwójnym ciśnieniem. Oznaką ustania krążenia krwi jest brak napływu kontrastu do jamy czaszki, czyli „zjawisko stopu”, obserwowane w tętnicy szyjnej wewnętrznej powyżej rozwidlenia tętnicy szyjnej wspólnej, rzadziej - przy wejściu do piramidy kości skroniowej lub w okolicy syfonu oraz w odcinkach V2 _lub V3 _tętnic kręgowych. Zjawisko to powinno być obserwowane we wszystkich 4 naczyniach zasilających mózg: tętnicy szyjnej wewnętrznej i tętnicach kręgowych. Do tej pory nie przeprowadzono specjalnych wieloośrodkowych badań standaryzowanych, które dokładnie określałyby czułość i swoistość panangiografii mózgowej. Mimo to panangiografia mózgowa jest uwzględniona jako jedno z badań potwierdzających w większości zaleceń klinicznych, głównie jako alternatywa dla długoterminowego okresu obserwacji. Naszym zdaniem agresywna i krwawa metoda mózgowej panangiografii, która nie jest obojętna nawet dla pacjenta „planowego”, jest niedopuszczalna w sytuacji ciężkiego stanu pacjenta w śpiączce III z następujących powodów.

• Trudno jest uzyskać zgodę neuroradiologa na wykonanie panangiografii mózgowej u tak ciężko chorego pacjenta.
• Procedura przenoszenia pacjenta w stanie krytycznym do sali angiograficznej jest niezwykle skomplikowana. Wymaga udziału co najmniej 3 pracowników: resuscytatora, który zapewnia pomoc manualną przy sztucznej wentylacji; ratownika medycznego, który kontroluje dożylne podawanie leków; sanitariusza, który przesuwa łóżko pacjenta.
• Jednym z najbardziej krytycznych momentów jest przeniesienie pacjenta na stół angiograficzny: w 3 z 9 naszych obserwacji doszło do zatrzymania akcji serca, co wymagało defibrylacji.
• Na niebezpieczeństwo związane z promieniowaniem narażeni są nie tylko pacjenci, ale także reanimatorzy, którzy zmuszeni są do ciągłego, ręcznego wykonywania wentylacji mechanicznej.
• Konieczność podania środka kontrastowego pod zbyt wysokim ciśnieniem w wyniku ciężkiego obrzęku mózgu-tamponady u chorych ze śpiączką mózgową III-IV stopnia zwiększa spazmogenność, w wyniku czego może dojść do tzw. rzekomego zamknięcia tętnicy szyjnej.
• Istotną wadą panangiografii mózgowej w porównaniu do metod ultrasonograficznych, teletermografii i EEG jest to, że jest to badanie jednorazowe, w którym angiolog otrzymuje informacje o krążeniu krwi wewnątrz czaszki w ciągu kilku sekund. Jednocześnie wiadomo, jak różny i zmienny jest przepływ krwi mózgowej u umierającego pacjenta. Dlatego to monitorowanie ultrasonograficzne, a nie krótkotrwała idea przejścia lub zatrzymania kontrastu, jest najbardziej informacyjną metodą diagnozowania śmierci mózgu.
• Koszty ekonomiczne są znacznie wyższe w przypadku panangiografii mózgowej.
• Przeprowadzenie agresywnej panangiografii mózgowej u umierającego pacjenta przeczy podstawowej zasadzie leczenia: „Noli nosere!”
• Opisano przypadki fałszywie ujemnych wyników u pacjentów poddanych trepanacji.

Z tego względu panangiografia mózgowa, mimo swojej wysokiej dokładności, nie może być uważana za idealną metodę potwierdzania śmierci mózgu.

Metody diagnostyki radionuklidowej, w szczególności scyntygrafia z ^99m Tc lub tomografia komputerowa z emisją pojedynczego fotonu z tym samym izotopem, są stosowane w wielu krajach jako test potwierdzający rozpoznanie „śmierci mózgu”. Niemożność przedostania się izotopu do jamy czaszki wraz z przepływem krwi, nazywana zjawiskiem „pustej czaszki”, prawie całkowicie koreluje ze „zjawiskiem zatrzymania” obserwowanym podczas panangiografii mózgowej. Osobno warto zwrócić uwagę na ważny objaw śmierci mózgu – objaw „gorącego nosa” , który występuje z powodu wypływu krwi z układu tętnic szyjnych wewnętrznych do gałęzi zewnętrznych, które zaopatrują część twarzową czaszki. Ten objaw, patognomoniczny dla śmierci mózgu, został opisany po raz pierwszy w 1970 roku i był następnie wielokrotnie potwierdzany w licznych doniesieniach. Do scyntygrafii zwykle stosuje się przenośną kamerę gamma, co pozwala na przeprowadzenie tego badania przy łóżku pacjenta.

Tak więc scyntygrafia ^99mTc i jej modyfikacje są wysoce dokładnymi, szybko wykonalnymi i stosunkowo bezpiecznymi metodami szybkiej diagnostyki. Mają jednak jedną istotną wadę - brak możliwości faktycznej oceny przepływu krwi w układzie kręgowo-podstawnym, co jest bardzo ważne w przypadku występowania jedynie zmian nadnamiotowych. W Europie i USA scyntygrafia jest włączona do zaleceń klinicznych wraz z takimi metodami potwierdzającymi ustanie wewnątrzczaszkowego przepływu krwi, jak panangiografia mózgowa i TCDG (patrz rozdział 11 „Dopplerografia ultrasonograficzna i skanowanie dupleksowe”).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]