RU2593581C1

RU2593581C1 - Method for local hypothermia of spinal cord in traumatic injuries of upper cervical spine

Info

Publication number: RU2593581C1
Application number: RU2015126363/14A
Authority: RU
Inventors: Сергей Петрович Бажанов; Владимир Юрьевич Ульянов; Дмитрий Александрович Гуляев
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2016-08-10

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention can be used for local hypothermia of spinal cord in traumatic injuries of upper cervical spine. Method comprises placing catheter by Tuohy needle at a point located at 1-1.5 cm more caudal and 1-1.5 cm more dorsal apex of mastoid process in a projection of a lateral sub-arachnoid space at level of C1-C2 vertebras with further direction of its distal end in a sagittal plane perpendicular to axis of spine. After movement of Tuohy needle along lumen, catheter is oriented in cranial direction towards greater foramen with arrangement of its distal end at level of arcs of C1 vertebra. Further, method includes passing therethrough spinal cord perfusion chilled to +9…11 °C with 0.9 % sodium chloride solution at a rate of 40-60 drops a minute. Procedure is performed continuously for 5-7 days.

EFFECT: method provides reduces risk of treatment-induced traumatic injuries of substance of spinal cord when performing non-operation local hypothermia without position changes of position of body of patients.

1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и нейрохирургии, и может быть использовано при лечении травматических повреждений шейного отдела позвоночника на уровне С1-С2 позвонков, осложненных восходящим отеком спинного мозга с помощью локальной гипотермии.The invention relates to medicine, namely to traumatology and neurosurgery, and can be used in the treatment of traumatic injuries of the cervical spine at the level of C1-C2 vertebrae complicated by ascending spinal cord edema using local hypothermia.

Искусственная гипотермия используется в современной медицине для защиты организма или отдельных органов и тканей от гипоксии. Противогипоксический эффект гипотермии обусловлен снижением метаболических процессов и уменьшением потребностей клеточных структур в кислороде. Она оказывает стимулирующее действие на естественные защитные системы организма, приводя в действие глубинные филогенетические процессы на тканевом и органном уровне. Функциональные изменения важнейших механизмов жизнедеятельности характеризуются однонаправленным снижением скорости обменных процессов [Ловкова Т.А. Обмен липидов при гипотермии / Т.А. Ловкова // автореф. дис. - канд. биол. наук. Ярославль, 2003. 22 с.].Artificial hypothermia is used in modern medicine to protect the body or individual organs and tissues from hypoxia. The antihypoxic effect of hypothermia is due to a decrease in metabolic processes and a decrease in the oxygen demand of cellular structures. It has a stimulating effect on the body's natural defense systems, driving the underlying phylogenetic processes at the tissue and organ level. Functional changes in the most important mechanisms of vital activity are characterized by a unidirectional decrease in the rate of metabolic processes [T. Lovkova Lipid metabolism in hypothermia / T.A. Lovkova // author. dis. - Cand. biol. sciences. Yaroslavl, 2003.22 p.].

Эффекты искусственной гипотермии были описаны многими исследователями, которые обосновывали полученные положительные результаты возможностью прекондиционирования ткани спинного мозга при ишемии и гипоксии, уменьшением отека, снижением метаболической активности в поврежденных сегментах спинного мозга. Кроме того, целесообразность применения гипотермии была выявлена при болевом синдроме, в лечении ригидности и спастичности мышц и как дополнение при удалении обильно васкуляризированных опухолей терминальных отделов спинного мозга и конского хвоста, интрамедуллярных опухолей спинного мозга, при оперативном лечении остеохондрозов [Ромаданов А.Л. Гипотермия спинного мозга в нейрохирургической практике / А.П. Ромаданов, В.С. Михайловский, Р.Л. Андрейко // Журнал вопросы нейрохирургии. 1979. №2. С. 9-13; Юмашев Г.С. Локальная гипотермия спинного мозга в послеоперационном периоде / Г.С. Юмашев, И.Н. Лавров, З.А. Черкашина // Журнал вопросы нейрохирургии. 1982. №4. С. 47-49].The effects of artificial hypothermia were described by many researchers who justified the positive results obtained by the possibility of preconditioning spinal cord tissue for ischemia and hypoxia, reducing edema, and reducing metabolic activity in damaged segments of the spinal cord. In addition, the appropriateness of the use of hypothermia was identified in pain, in the treatment of muscle stiffness and spasticity, and as an addition when removing abundantly vascularized tumors of the terminal spinal cord and cauda equina, intramedullary tumors of the spinal cord, and surgical treatment of osteochondrosis [A. Romadanov Spinal cord hypothermia in neurosurgical practice / A.P. Romadanov, V.S. Mikhailovsky, R.L. Andreiko // Journal of Neurosurgery. 1979. No. 2. S. 9-13; Yumashev G.S. Local hypothermia of the spinal cord in the postoperative period / G.S. Yumashev, I.N. Lavrov, Z.A. Cherkashin // Journal of Neurosurgery. 1982. No. 4. S. 47-49].

Впервые локальная гипотермия спинного мозга во время оперативного лечения была описана в 1962 г. Д. Негрин, в 1965 г. он использовал ее при лечении спастического синдрома и отмечал положительный эффект [Negrin J: Selective local hypothermia in neurosurgery / J. Negrin // Neurology. 1965. Vol. 15, №1. P. 272].For the first time, local hypothermia of the spinal cord during surgical treatment was described in 1962 by D. Negrin, in 1965 he used it to treat spastic syndrome and noted a positive effect [Negrin J: Selective local hypothermia in neurosurgery / J. Negrin // Neurology . 1965. Vol. 15, No. 1. P. 272].

Известен «Способ интраоперационной гипотермии при тяжелой спинальной травме» [патент RU на изобретение №2317782], включающий максимальную декомпрессию спинного мозга и наиболее полную стабилизацию области поврежденных сегментов. В декомпрессионном окне ламинэктомированного позвонка на твердой мозговой оболочке и билатерально от него, а также на двух выше- и нижележащих позвонках, по обеим сторонам от остистых отростков создают ледяное депо посредством наложения кусочков льда из замороженного фурациллина или физиологического раствора.The well-known "Method of intraoperative hypothermia in severe spinal injury" [RU patent for the invention No. 2317782], including the maximum decompression of the spinal cord and the most complete stabilization of the damaged segments. An ice depot is created in the decompression window of the laminectomized vertebra on the dura mater and bilaterally from it, as well as on two upper and lower vertebrae, on both sides of the spinous processes by applying ice pieces from frozen furacilin or physiological saline.

Однако наложение кусочков льда не создает пролонгированной локальной гипотермии за счет быстрого таяния кристаллов льда, не осуществляет равномерного снижения местной температуры вещества спинного мозга, а также оказывает повреждающее криогенное воздействие на окружающие мягкие ткани.However, the application of pieces of ice does not create prolonged local hypothermia due to the rapid melting of ice crystals, does not evenly reduce the local temperature of the spinal cord substance, and also has a damaging cryogenic effect on the surrounding soft tissues.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является «Способ локальной гипотермии спинного мозга при осложненных травматических повреждениях шейного отдела позвоночника» [патент RU на изобретение №2475281, основными авторами которого являются авторы заявляемого изобретения]. Во время хирургического вмешательства, осуществляемого из переднего доступа, производят установку в эпидуральное пространство двух катетеров. Установку катетеров выполняют пункционно с помощью игл через отдельные проколы. Проколы выполняют с отступом на 2-3 см от латерального края операционной раны. Катетеры устанавливают на твердую мозговую оболочку спинного мозга ниже и выше его повреждения, ориентируя их в каудальном и краниальном направлениях. Затем операционную рану ушивают. В послеоперационном периоде с помощью установленных катетеров выполняют перфузию спинного мозга 0,9% раствором натрия хлорида, охлажденного до температуры +5÷8°C, со скоростью 40-60 кап/мин до достижения температуры вытекающего из эпидурального пространства раствора до +9÷41°C.The closest analogue to the claimed invention is the "Method of local hypothermia of the spinal cord with complicated traumatic injuries of the cervical spine" [RU patent for the invention No. 2475281, the main authors of which are the authors of the claimed invention]. During surgery performed from the anterior approach, two catheters are inserted into the epidural space. The installation of catheters is performed puncture using needles through separate punctures. Punctures are performed with an indent of 2-3 cm from the lateral edge of the surgical wound. Catheters are placed on the dura mater of the spinal cord below and above its damage, orienting them in the caudal and cranial directions. Then the surgical wound is sutured. In the postoperative period, with the help of established catheters, the spinal cord is perfused with 0.9% sodium chloride solution, cooled to a temperature of + 5 ÷ 8 ° C, at a speed of 40-60 drops / min until the temperature of the solution emanating from the epidural space reaches + 9 ÷ 41 ° C.

Однако данный способ локальной гипотермии может быть реализован только интраоперационно и не предназначен для пациентов с переломами верхних шейных позвонков, осложненных восходящим отеком спинного мозга, имеющих тяжелые сочетанные повреждения, когда экстренное хирургическое вмешательство на позвоночнике не может быть осуществлено ввиду тяжести общего состояния пострадавшего.However, this method of local hypothermia can only be implemented intraoperatively and is not intended for patients with fractures of the upper cervical vertebrae complicated by ascending spinal cord edema, having severe combined injuries, when emergency surgery on the spine cannot be carried out due to the severity of the general condition of the victim.

Задачей заявляемого изобретения является снижение риска возникновения ятрогенных травматических повреждений вещества спинного мозга при обеспечении выполнения локальной гипотермии внеоперационно без позиционных изменений положения тела пациентов.The task of the invention is to reduce the risk of iatrogenic traumatic injuries of the substance of the spinal cord while ensuring local hypothermia is performed non-operatively without positional changes in the position of the patient’s body.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе локальной гипотермии спинного мозга при травматических повреждениях верхнешейного отдела позвоночника, включающем установку катетера и выполнение через него перфузии спинного мозга охлажденным 0,9% раствором натрия хлорида со скоростью 40-60 капель в минуту, установку катетера осуществляют посредством введения иглы Туохи в точку, расположенную на 1-1,5 см каудальнее и 1-1,5 см дорзальнее верхушки сосцевидного отростка в проекции латерального субарахноидального пространства на уровне С1-С2 позвонков с последующим направлением ее дистального конца в сагиттальной плоскости перпендикулярно оси позвоночника, причем после продвижения по просвету иглы Туохи катетер ориентируют в краниальном направлении в сторону большого затылочного отверстия с размещением его дистального конца на уровне дуг С1 позвонка; перфузию осуществляют постоянно в течение 5-7 дней 0,9% раствором натрия хлорида, охлажденным до +9-11°C.The essence of the claimed invention lies in the fact that in the method of local hypothermia of the spinal cord for traumatic injuries of the upper cervical spine, including the installation of a catheter and perfusion of the spinal cord through it with a cooled 0.9% sodium chloride solution at a rate of 40-60 drops per minute, the installation of a catheter carried out by introducing a Tuohy needle into a point located 1-1.5 cm more caudal and 1-1.5 cm dorsal than the apex of the mastoid in the projection of the lateral subarachnoid space and the level of C1-C2 vertebra, followed by the direction of its distal end perpendicular to the axis of the spine in the sagittal plane, after advancing through the lumen of the catheter Tuohy needle is oriented in the cranial direction toward the foramen magnum with the placement of its distal end at the level of the arcs C1 vertebra; perfusion is carried out continuously for 5-7 days with 0.9% sodium chloride solution, cooled to + 9-11 ° C.

Технический результат заявляемого изобретения.The technical result of the claimed invention.

Выбор положения дистального конца катетера, а именно в латеральном субарахноидальном пространстве, в котором спинной мозг и нервные корешки лежат свободно, окруженные большим количеством спинномозговой жидкости, позволяет снизить риск возникновения ятрогенных травматических повреждений вещества спинного мозга и его корешков за счет обеспечения идентификации катетера в конечной точке его установки. Это обусловлено тем, что при установке иглы Туохи врач тактильно ощущает процесс продвижения иглы через подкожно расположенные мягкие ткани с их сопротивлением и выхода ее дистального конца в субарахноидальное пространство, заполненное ликвором. Выбор места пункции, позволяющего обеспечить доступ к латеральному субарахноидальному пространству, позволяет провести установку катетера без изменения положения тела больного, тем самым, снизив вероятность вторичного повреждения спинного мозга отломками шейных позвонков, не требуя выполнения дополнительных оперативных приемов. Совокупность признаков выполнения данного технического решения определяет физиологичность предлагаемого способа, что обеспечивается возможностью непрерывной резорбции охлаждающего раствора венозными сплетениями, собирающими кровь от спинного мозга и позвонков, в сосудистое русло и экскреции этого раствора почками. В отличие от наиболее близкого аналога, где вывод раствора осуществляется через дополнительно установленный катетер.The choice of the position of the distal end of the catheter, namely in the lateral subarachnoid space, in which the spinal cord and nerve roots lie freely, surrounded by a large amount of cerebrospinal fluid, reduces the risk of iatrogenic traumatic injuries of the substance of the spinal cord and its roots due to the identification of the catheter at the end point its installation. This is due to the fact that when installing the Tuoha needle, the doctor tactfully senses the process of moving the needle through the subcutaneously located soft tissues with their resistance and the exit of its distal end into the subarachnoid space filled with cerebrospinal fluid. The choice of puncture site, which allows access to the lateral subarachnoid space, allows the catheter to be inserted without changing the position of the patient’s body, thereby reducing the likelihood of secondary damage to the spinal cord by fragments of the cervical vertebrae, without requiring additional surgical procedures. The set of signs of the implementation of this technical solution determines the physiological nature of the proposed method, which is ensured by the possibility of continuous resorption of the cooling solution by venous plexuses collecting blood from the spinal cord and vertebrae into the vascular bed and excretion of this solution by the kidneys. Unlike the closest analogue, where the solution is withdrawn through an additionally installed catheter.

Способ локальной гипотермии спинного мозга при осложненных травматических повреждениях верхнешейного отдела позвоночника выполняют следующим образом.The method of local hypothermia of the spinal cord with complicated traumatic injuries of the upper cervical spine is performed as follows.

Заявляемый способ может быть выполнен больным с сочетанными переломами верхних шейных позвонков, которым по тяжести общего состояния оперативное лечение не проводилось, однако у них сохранились клинико-интраскопические признаки восходящего отека вещества спинного мозга. В условиях операционной в положении больного на спине отводят голову в сторону, противоположную месту планируемой пункции, таким образом, чтобы обеспечивалась визуализация области сосцевидного отростка и боковой поверхности шеи. Обрабатывают данную поверхность растворами антисептиков. Осуществляют цветографическую маркировку места для пункции иглой, а именно на 1-1,5 см каудальнее и 1-1,5 см дорзальнее верхушки сосцевидного отростка. В проекции обозначенного места пункции производят инфильтрационную анестезию кожи, подкожно расположенных мягких тканей с помощью растворов местных анестетиков. При появлении признаков местной анестезии под контролем электронно-оптического преобразователя выполняют пункцию латерального субарахноидального пространства на уровне С1-С2 позвонков путем введения иглы Туохи, направленной строго в сагиттальной плоскости перпендикулярно оси позвоночника. После получения ликвора иглу Туохи устанавливают так, чтобы ее просвет располагался в краниальном направлении в сторону большого затылочного отверстия, обеспечивая вывод ее дистального конца в субарахноидальное пространство под паутинную оболочку, что определяется врачом тактильно в виде ощущения провала иглы. Через просвет иглы начинают установку катетера для локальной гипотермии. Для этого катетер продвигают в латеральное субарахноидальное пространство под контролем электронно-оптического преобразователя, ориентируя его в краниальном направлении с размещением дистального конца на уровне дуг С1 позвонка. Иглу Туохи удаляют. С помощью установленного катетера в асептических условиях выполняют перфузию спинного мозга стерильным 0,9% раствором натрия хлорида, охлажденного до температуры +9-11°C путем постоянного капельного введения с помощью инфузомата со скоростью 40-60 капель в минуту в течение 5-7 дней. В отличие от наиболее близкого аналога температура охлаждающего растворов более высокая, что обусловлено отсутствием дополнительной теплопродукции окружающих мягких тканей, зависящее от места введения катетера. В течение всего периода осуществления локальной гипотермии производят нейромониторинг основных витальных функций организма, состояние которых определяет скорость капельного введения охлажденного раствора натрия хлорида. Резорбция вводимого в ходе локальной гипотермии раствора натрия хлорида в кровеносное русло осуществляется внутрипозвоночными венозными сплетениями, собирающими кровь от спинного мозга и позвонков, расположенными в близлежащей зоне к паутинной оболочке. Фильтрация раствора натрия хлорида осуществляется почками, экскреция - с мочой, составляя общий объем диуреза. На 5-7 сутки производят удаление катетера из латерального субарахноидального пространства. На место пункции накладывают давящую асептическую повязку.The inventive method can be performed by a patient with combined fractures of the upper cervical vertebrae, who, according to the severity of the general condition, did not undergo surgical treatment, however, they retained clinical and introscopic signs of ascending edema of the substance of the spinal cord. In the operating room, in the patient’s position on the back, the head is turned to the side opposite to the place of the planned puncture, so that the area of the mastoid process and the lateral surface of the neck is visualized. This surface is treated with antiseptic solutions. Carry out a colorographic marking of the place for puncture with a needle, namely 1-1.5 cm more caudal and 1-1.5 cm dorsal to the apex of the mastoid process. In the projection of the designated puncture site, infiltration anesthesia of the skin, subcutaneously located soft tissues using solutions of local anesthetics is performed. When signs of local anesthesia appear under the control of the electron-optical transducer, the lateral subarachnoid space is punctured at the level of C1-C2 vertebrae by introducing a Tuoha needle directed strictly in the sagittal plane perpendicular to the axis of the spine. After receiving the cerebrospinal fluid, the Tuohy needle is set so that its lumen is located in the cranial direction towards the large occipital foramen, providing the output of its distal end into the subarachnoid space under the arachnoid membrane, which is determined by the doctor tactile in the form of a sensation of needle failure. A catheter for local hypothermia begins through the lumen of the needle. For this, the catheter is advanced into the lateral subarachnoid space under the control of the electron-optical transducer, orienting it in the cranial direction with the distal end placed at the level of the C1 arches of the vertebra. The Tuohy needle is removed. Using an installed catheter under aseptic conditions, the spinal cord is perfused with a sterile 0.9% sodium chloride solution cooled to a temperature of + 9-11 ° C by continuous drip injection with an infusate at a rate of 40-60 drops per minute for 5-7 days . Unlike the closest analogue, the temperature of the cooling solutions is higher, which is due to the lack of additional heat production of the surrounding soft tissues, depending on the place of introduction of the catheter. Throughout the entire period of local hypothermia, neuromonitoring of the vital vital functions of the body is carried out, the state of which determines the rate of drip injection of a cooled solution of sodium chloride. Resorption of sodium chloride solution introduced during local hypothermia into the bloodstream is carried out by the intravertebral venous plexuses that collect blood from the spinal cord and vertebrae located in the nearby zone to the arachnoid membrane. Filtration of a solution of sodium chloride is carried out by the kidneys, excretion - with urine, making up the total volume of urine output. On the 5-7th day, the catheter is removed from the lateral subarachnoid space. A pressure aseptic dressing is applied to the puncture site.

Пример.Example.

Больной А., 35 лет, поступил в клинику нейрохирургии на 1-е сутки с момента получения травмы с жалобами на выраженную головную боль, многократную рвоту, вялость, заторможенность, поперхивание, заложенность носа, отсутствие движений и чувствительности в верхних и нижних конечностях, нарушения мочеиспускания. Травму получил в результате дорожно-транспортного происшествия. В неврологическом статусе выявлены нарушение сознания до уровня глубокого оглушения, синдром поражения медиального продольного пучка в виде горизонтального нистагма, легкого пареза взора вверх, грубые проводниковые расстройства в виде тетраплегии, тетраанестезии, нарушение функций тазовых органов по центральному типу. После проведенного клинико-интраскопического обследования выставлен диагноз: «Сочетанная травма. Закрытая черепно-мозговая травма с ушибом головного мозга тяжелой степени и поражением преимущественно его базально-стволовых отделов. Закрытая осложненная травма верхнешейного отдела позвоночника со стабильным переломом С2 позвонка, ушибом вещества верхнешейного отдела спинного мозга, травматическим отеком вещества спинного мозга». Учитывая общее тяжелое состояние пациента, выраженный неврологический дефицит, сочетанное повреждение, стабильный характер перелома С2 позвонка от выполнения деком прессивно-стабилизирующего вмешательства было решено отказаться до стабилизации состояния пациента. Однако наличие выраженного травматического отека вещества верхнешейного отдела спинного мозга, с его распространением в краниальном направлении, верифицированного по данным нейровизуализационных методов исследования, позволило применить методику локальной гипотермии спинного мозга. Учитывая наличие тетраплегии и постоянное нахождение пациента в положении на спине локальная гипотермия была проведена по вышеописанному способу путем капельной перфузии охлажденного до +9°C 0,9% раствора натрия хлорида через установленный катетер в течение 7 суток постоянно. Начали введение охлаждающего раствора натрия хлорида со скоростью введения 60 капель в минуту, что позволило к 3-им суткам купировать признаки бульбарного синдрома, а к 7 суткам на фоне снижения скорости введения до 40 капель в минуту - признаки восходящего отека спинного мозга. На 7-е сутки катетер был удален, наложена давящая асептическая повязка. Больному продолжен комплекс мероприятий интенсивной терапии.Patient A., 35 years old, was admitted to the neurosurgery clinic on the 1st day from the moment of injury with complaints of severe headache, repeated vomiting, lethargy, lethargy, choking, nasal congestion, lack of movement and sensitivity in the upper and lower extremities, disorders urination. He was injured as a result of a traffic accident. Neurological status revealed impaired consciousness to the level of deep stunning, a syndrome of damage to the medial longitudinal bundle in the form of horizontal nystagmus, slight paresis of gaze up, gross conduction disorders in the form of tetraplegia, tetraanesthesia, and dysfunction of the pelvic organs according to the central type. After a clinical and introscopic examination, the diagnosis was made: “Combined injury. Closed craniocerebral trauma with a severe bruise of the brain and damage mainly to its basal stem sections. Closed complicated injury of the upper cervical spine with a stable fracture of the C2 vertebra, contusion of the substance of the upper cervical spinal cord, traumatic edema of the substance of the spinal cord. " Considering the general serious condition of the patient, severe neurological deficit, combined damage, and the stable nature of the C2 vertebral fracture, it was decided to refuse to perform a press-stabilizing intervention before the patient was stabilized. However, the presence of severe traumatic edema of the substance of the upper cervical spinal cord, with its propagation in the cranial direction, verified according to neuroimaging methods, allowed the use of local hypothermia of the spinal cord. Given the presence of tetraplegia and the patient's constant position in the supine position, local hypothermia was performed according to the method described above by dropping perfusion of a 0.9% sodium chloride solution cooled to + 9 ° C through an installed catheter for 7 days continuously. The introduction of a cooling solution of sodium chloride began with an injection rate of 60 drops per minute, which made it possible to stop the signs of bulbar syndrome by 3 days, and by 7 days, against the background of a decrease in the rate of administration to 40 drops per minute, there were signs of ascending spinal cord edema. On the 7th day, the catheter was removed, an aseptic pressure bandage was applied. The patient continued a series of intensive care measures.

Claims

The method of local hypothermia of the spinal cord in traumatic injuries of the upper cervical spine, including the installation of a catheter and perfusion of the spinal cord through it with a cooled 0.9% sodium chloride solution at a rate of 40-60 drops per minute, characterized in that the catheter is inserted by inserting a Tuoha needle to a point located 1-1.5 cm more caudal and 1-1.5 cm dorsal than the apex of the mastoid in the projection of the lateral subarachnoid space at the level of C1-C2 vertebrae with subsequent the direction of its distal end in the sagittal plane perpendicular to the axis of the spine, and after advancing along the lumen of the Tuoha needle, the catheter is oriented in the cranial direction towards the large occipital foramen with the placement of its distal end at the level of the C1 vertebral arches; perfusion is carried out continuously for 5-7 days with 0.9% sodium chloride solution, cooled to + 9-11 ° C.