Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №6, 2020 / с. 20-23

Технологии аппаратной терапевтической гипотермии

                                

О.А. Шевелев, М.В. Петрова, Ш.Х. Саидов, А.Г. Гудков, С.В. Агасиева, Е.Н. Горлачева, С.Г. Веснин


Аннотация

Проведен сравнительный анализ технологий аппаратной терапевтической гипотермии применительно к различным неотложным состояниям. Приведены факты, аргументирующие предпочтительное использование внутривенной инвазивной и поверхностной неинвазивной общей гипотермии в нейрохирургии, кардиохирургии и при сердечно-легочной реанимации, а селективной церебральной гипотермии в вариантах назофарингеального и краниоцеребрального охлаждения – при черепно- мозговых травмах и инсультах. Адекватный выбор технологии будет способствовать повышению эффективности терапии.


Сведения об авторах

Олег Алексеевич Шевелев, д-р мед. наук, профессор, гл. научный сотрудник, ФГБНУ «ФНКЦ РР»,
Марина Владимировна Петрова, д-р мед. наук, зам. директора, ФГБНУ «ФНКЦ РР», зав. кафедрой анестезиологии и реаниматологии, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»,
Шавкат Холикович Саидов, канд. мед. наук, зав. лабораторией, ФГБНУ «ФНКЦ РР»,
Александр Григорьевич Гудков, д-р техн. наук, профессор, кафедра РЛ 6, ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана»,
Светлана Викторовна Агасиева, канд. техн. наук, доцент, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»,
Евгения Николаевна Горлачева, канд. эконом. наук, доцент, кафедра РЛ 6, ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана»,
Сергей Георгиевич Веснин, канд. техн. наук, гл. конструктор, ООО «РТМ Диагностика», г. Москва,

Список литературы

1. Deakin C.D., Nolan J.P., Soar J. et. al. European resuscitation council guidelines for resuscitation // Adult Advanced Life Support, Resuscitation. 2010. Vol. 81. PP. 1305-1352.
2. Kuczynski A.M., Demchuk A.M., Almekhlafi M.A. Therapeutic hypothermia: Applications in adults with acute ischemic stroke // Brain Circulation. 2019. Vol. 5. № 2. P. 43.
3. Lee J.H., Zhang J., Yu S.P. Neuroprotective mechanism and translational potential of therapeutic hypothermia in the treatment of ischemic stroke // Neural Regen. Res. 2017. № 12. PP. 341-350.
4. Dipak K., Maulik D.N. Cardiac genomic response following preconditioning stimulus // Cardiovascular Research. 2006. Vol. 70 (2). PP. 254-263.
5. Rzechorzek N.M., Connic P., Patani R. et al. Hypothermic preconditioning of human cortical neurons requires proteostatic priming // EBioMedicine. 2015. Vol. 2. PР. 528-535.
6. Rzechorzek N.M. Hypothermic preconditioning in human cortical neurons: Coupling neuroprotection to ontogenic reversal of tau // Edinburgh Research Archive. 2015. PР 201-261.
7. Straus D., Prasad V., Munoz L. Selective therapeutic hypothermia / A review of invasive and noninvasive techniques // Arq. Neuropsiquiatr. 2011. Vol. 69 (6). PP. 981-987.
8. Cooper J.N. Prophylactic hypothermia for severe Traumatic Brain Injury: POLAR RCT, JAMA, October 2018 / https:// www.thebottomline.org.uk/summaries/icm/polar/.
9. Hifumi Toru et al. Fever control management is preferable to mild therapeutic hypothermia in traumatic brain injury patients with abbreviated injury scale 3-4: A multi-center, randomized controlled trial // Journal of Neurotrauma. 2016. Vol. 33. № 11. PP. 1047-1053.
10. https://www.cochrane.org/CD001048/INJ_hypothermia-body- temperature-cooling-people-injury-brain.
11. Dietrich W.D., Bramlett H.M. Therapeutic hypothermia and targeted temperature management for traumatic brain injury / / Experimental and Clinical Experience Brain Circ. 2017. Vol. 3 (4). PP. 186-198.
12. https://cordis.europa.eu/docs/results/278/278709/final1-final- report-publishable-summary-30nov2018-vf1-0.pdf.
13. Alzaga A.G., Cerdan M., Varon J. Therapeutic hypothermia // Resuscitation. 2006. Vol. 70 (3). PP. 369-380.
14. Mcilvoy L. Comparison of brain temperature to core temperature: A review of the literature // Journal of Neuroscience Nursing. 2004. Vol. 36 i1. РP. 23-29.
15. Soukup J., Zauner A., Doppenberg E.M.R. et al. The importance of brain temperature in patients after severe head injury: Relationship to intracranial pressure, cerebral perfusion pressure, cerebral blood flow, and outcome // Journal of Neurotrauma. 2002. Vol. 19. № 5. PР. 559-571.
16. Whiteley W.N., Thomas R. Do acute phase markers explain body temperature and brain temperature after ischemic stroke? // Neurology. 2012. Vol. 10. № 79 (2). PP. 152-158.
17. Karaszwski B., Wardlaw J.M., Marshall I. et al. Early brain temperature elevation and anaerobic metabolism in human acute ischaemic stroke // Brain. 2009. Vol. 132. РP. 955-964.
18. Thrippleton M. J., Parikh J., Harris B.A., Hammer S.J. et al. Reliability of MRSI brain temperature mapping at 1.5 and 3 T // NMR in Biomedicine. 2014. Vol. 27 (2). РP. 183-190.
19. Goryanin I., Karbainov S., Shevelev O., Tarakanov A., Redpath K., Vesnin S., Ivanov Y. Passive microwave radiometry in biomedical studies / Drug Discovery Today. 2020.
20. Gudkov A.G., Leushin V.Yu., Vesnin S.G., Sedankin M.K., Agasieva S.V., Chizhikov S.V. et al. Studies of a Microwave Radiometer Based on Integrated Circuits // Biomedical Engineering. 2020. Vol. 53 (6). PP. 413-416.
21. Чебоксаров Д.В., Бутров А.В., Шевелев О.А. и др. Диагностические возможности неинвазивного термомониторинга головного мозга // Анестезиология и реаниматология. 2015. Т. 60. № 1. С. 66-69.
22. Tripathy S., Mahapatra A.K. Targeted temperature management in brain protection: An evidence-based review // Indian J. Anaesth. 2015. Vol. 59. PP. 9-14.
23. Sunde K., Pytte M., Jacobsen D. et al. Implementation of a standardised treatment protocol for post resuscitation care after out-of-hospital cardiac arrest // Resuscitation. 2007. Vol. 73. P. 29.
24. McKenzie N., Williams T.A., Tohira H. et al. A systematic review and meta-analysis of the association between arterial carbon dioxide tension and outcomes after cardiac arrest // Resuscitation. 2017. Vol. 111. P. 116.
25. Литасова Е.Е., Ломиворотов В.М. Постнов В.Г. Бесперфузионная углубленная гипотермическая защита / Под ред. Мешалкина Е.Н. – Новосибирск, 1988. 206 с.
26. Xueli Liao, Ziyu Zhou, Manhong Zhou, Hui Tang, Menglong Feng, Bujin Kou, Ni Zhu, Futuan Liao, Liaozhang Wu Effects of endovascular and surface cooling on resuscitation in patients with cardiac arrest and a comparison of effectiveness, stability, and safety: A systematic review and meta-analysis // Critical Care. 2020. Vol. 24. Article number: 27.
27. Song S.S., Lyden P.D. Overview of therapeutic hypothermia // Current Treatment Options in Neurology. 2012. Vol. 14. № 6. PP. 541-548.
28. Broessner G., Fischer M., Lackner P., Pfausler B., Schmutzhard E. Complications of hypothermia: Infections // Critical Care. 2012. Vol. 16 (2). Article number: A19.
29. Polderman К.Н. Mechanisms of action, physiological effects, and complications of Hypothermia // Crit. Care Med. 2009. Vol. 37. № 7. РP. 186-203.
30. Loach B., Bayraktutan U. Division of Stroke // Clinical Neuroscience, Clinical Sciences Building, University of Nottingham, UK. Stroke Res. Ther. 2017. Vol. 2. P. 1.
31. Harris S., Babsbach I., Dietrich I. et al. RhinoChill® – more than an «ice-cream headache (1)» serious adverse event related to transnasal evaporative cooling // Resuscitation. 2016. Vol. 103. PP. e5-e6.
32. Аваков В.Е., Шахова И.А. Малоинвазивная гипотермия головного мозга. Проблемы и пути решения. – Ташкент: Torprint, 2015. C. 218.
33. Bakhsheshi M.F. et al. A new approach to selective brain cooling by a Ranque-Hilsch vortex tube // Intensive Care Medicine Experimental. 2016. Vol. 4. № 1. P. 32.
34. Аваков В.Е., Шахова И.А. Гемокоагуляция и кислотно-основное состояние при краниоцеребральной гипотермии у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой // Общая реаниматология. 2015. Т. 11 (4). С. 41-50.
35. Копшев С.Н. Краниоцеребральная гипотермия в акушерстве. – М.: Медицина, 1985. С. 112.
36. Угрюмов В.М. Тяжелая закрытая травма черепа и головного мозга. – М.: Медицина, 1974. С. 1-14.
37. Olivero W. Patients were randomly assigned to groups receiving either the cooling helmet or no cooling, and brain temperatures // J. of Neurosurgery. 2004. Vol. 4 (4). РР. 232-239.
38. Wang H., Olivero W., Lanzino G., Elkins W., Rose J., Honings D., Rodde M., Burnham J., Wang D. Rapid and selective cerebral hypothermia achieved using a cooling helmet // J. Neurosurg. 2004. Vol. 100 (2). РP. 272-277.
39. Poli S. et al. Induction of cooling with a passive head and neck cooling device: Effects on brain temperature after stroke // Stroke. 2013. Vol. 44. № 3. PP. 708-713.
40. Hachimi-Idrissi S., Corne L., Ebinger G., Michotte Y., Huyghens L. Mild hypothermia induced by a helmet device: A clinical feasibility study // Resuscitation. 2001. Vol. 51 (3). PP. 275-281.
41. Weiwu Ma, Wenxin Liu, Min Li Analytical heat transfer model for targeted brain hypothermia // International Journal of Thermal Sciences. 2016. Vol. 100. PP. 66-74.
42. Седанкин М.К. Антенны-аппликаторы для радиотермометрического исследования тепловых полей внутренних тканей биологического объекта / Автореф. дисс. к.т.н. – М., 2013.
43. Blowers S., Marshall I., Thrippleton M., Andrews P., Harris B., Bethune I., Valluri P. How does blood regulate cerebral temperatures during hypothermia? // Scientific Reports. 2018. Vol. 8. Article number: 7877.
44. Janssen F.E.M., Van Leeuwen, Van Steenhoven Modelling of temperature and perfusion during scalp cooling // Phys. Med. Biol. 2005. Vol. 50. PP. 4065-4073.
45. Uyрun M., Kьзьka M. S., Зolpan C.Ц. 3B modeling and temperature distribution of human brain / 2016 20th National Biomedical Engineering Meeting (BIYOMUT). 2016. PP. 1-4.
46. Yin L. et al. Inducing therapeutic hypothermia via selective brain cooling: A finite element modeling analysis // Medical & Biological Engineering & Computing. 2019. Vol. 57. № 6. PP. 1313-1322.
47. Li H. et al. An experimental study and finite element modeling of head and neck cooling for brain hypothermia // Journal of Thermal Biology. 2018. Vol. 71. PP. 99-111.
48. Cabanac М., Brinnel Н. Blood flow in the emissary veins of the human head during hyperthermia // European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology. 1985. Vol. 54. № 2. РP. 172-176.
49. Торосян Б.Д., Бутров А.В., Шевелев О.А., Чебоксаров Д.В., Артюков О.П. Влияние краниоцеребральной гипотермии на метаболизм у пациентов в остром периоде ишемического инсульта // Медицинский алфавит. 2018. Т. 1. № 9 (346). С. 41-44. 5
0. Торосян Б.Д., Бутров А.В., Шевелев О.А., Чебоксаров Д.В., Артюков О.П., Устинская С.А., Шаринова И.А. Краниоцеребральная гипотермия – эффективное средство нейропротекции у пациентов с инфарктом мозга // Анестезиология и реаниматология (Медиа Сфера). 2018. № 3. С. 58-63.
51. Karnatovskaia L.V., Wartenberg K.E., Freeman W.D. Therapeutic Hypothermia for Neuroprotection. History, Mechanisms, Risks, and Clinical Applications // Neurohospitalist. 2014. Vol. 4 (3). PP. 153-163.
52. Шевелев О.А., Гречко А.В., Петрова М.В. и др. Терапевтическая гипотермия / Коллективная монография. – М.: Изд. РУДН, 2019. 265 с.