Прибор для контроля за нервно мышечной проводимостью

Мышечные релаксанты (MP) произвели подлинную революцию в анестезиологии и хирургии. И хотя современную практику анестезии невозможно представить себе без этих препаратов, несмотря на свои преимущества, МР вызывают ряд серьезных отрицательных эффектов. У пациентов после анестезии показана высокая – от 4 до 57% – частота остаточного нейромышечного блока (НМБ), повышающего риск послеоперационных осложнений и смертность.

Однако обеспечить необходимый хирургу и анестезиологу уровень расслабления скелетных мышц способны отнюдь не только миорелаксанты. Препараты многих других групп прямо или опосредованно влияют на функцию нейромышечного синапса (НМС), сократительный ответ мышцы, формирование мышечного тонуса и произвольных движений. В какой мере мы можем обеспечить безопасность пациента при подавлении мышечного тонуса различного генеза, насколько реален мониторинг различных видов миорелаксации?

Виды стимуляции

Мониторинг нейромышечной проводимости (НМП) заключается в оценке ответа мышцы на супрамаксимальную (на 10-20% больше необходимой для возбуждения всех эфферентных волокон нерва) электрическую стимуляцию периферического двигательного нерва. Как известно, используют различные виды стимуляции:

• одиночную стимуляцию (single twitch, ST),
• четырехразрядную (train-of-four, TOF),
• тетаническую (ТС),
• посттетанический подсчет (ПТП; posttetanic count, РТС),
• режим двойной вспышки (double burst, DBS).

ST-стимуляция заключается в оценке ответа на одиночный стимул или серию стимулов с частотой от 0,1 до 1,0 Гц. Амплитуда сокращения мышцы начинает снижаться, когда заблокировано 75% ацетилхолинового рецептора (АХР), и исчезает, когда заблокировано 90-95% рецепторов. Для количественной оценки этот вид стимуляции требует измерения исходной, до блока, амплитуды ответа. Хотя поверхностные электроды не всегда позволяют создать стимул супрамаксимальной величины, режим ST является стандартом для сравнения эффективности МР.

При TOF-стимуляции четыре супрамаксимальных стимула подают с частотой 2 Гц (через 0,5 с). Этот вид стимуляции наиболее широко используется в клинике. В отличие от ST, он не требует определения исходных, до блока, значений, так как оценивается отношение между последовательными ответами, которые и выступают в качестве контрольных значений.

Отношение амплитуды четвертого ответа к амплитуде первого (Т4/Т1) называют TOF-отношением; ценность этого показателя в том, что он позволяет не только оценить степень блока, но и документировать его вид. Исходно в норме амплитуда всех четырех ответов одинакова, и значение TOF-отношения близко к 1.

При ТС в результате высокочастотного воздействия (> 30 Гц) возникают повторяющиеся мышечные потенциалы действия (ПД) и постоянное мышечное сокращение (тетанус). В отсутствие НМБ сокращение при стимуляции частотой 70-90 Гц может сохраняться в течение нескольких секунд. В клинике чаще используют пятисекундный стимул с частотой 50 Гц, вызывающий такое же напряжение мышцы, как максимальное произвольное усилие.

ПТП заключается в подаче ST после ТС супрамаксимальных стимулов с частотой 1 Гц после (начиная с третьей секунды) пятисекундной 50-Гц ТС, с подсчетом количества посттетанических ответов. ПТП используется для оценки глубокого НМБ, когда он необходим.

Стимуляция двойной вспышкой позволяет визуально и тактильно оценить остаточный НМБ без регистрирующих устройств. Существует несколько различных комбинаций стимулов при DBS, но наиболее часто используют два паттерна. DBS3,3 состоит из вспышек трех коротких (0,2 мс) тетанических импульсов с частотой 50 Гц с последующим повторением второй такой же вспышки через 750 мс. В отсутствие блока DBS3,3 вызывает два одинаковых по величине мышечных сокращения.

DBS3,2 заключается в нанесении одной вспышки, состоящей из трех 50-Гц тетанических импульсов длительностью по 0,2 мс, с последующим (через 750 мс) нанесением второй вспышки, состоящей из двух аналогичных импульсов. DBS позволяет сравнить вызванные первой и второй вспышками ответы большей амплитуды, чем TOF-стимуляция.

Для проведения стимуляции наиболее часто используют локтевой нерв, который иннервирует: мышцу, приводящую большой палец кисти (т. adductor pollicis); мышцу, отводящую мизинец (т. abductor digiti minimi), короткую отводящую мышцу большого пальца кисти (т. abductor pollicis brevis) и тыльные межкостные мышцы кисти (mm. interossei dorsales).

Для т. adductor pollicis характерно наиболее длительное время восстановления НМП, поэтому полное восстановление в этой мышце с высокой достоверностью свидетельствует о восстановлении НМП в диафрагме и мышцах гортани. Так, восстановление НМП в т. adductor pollicis до 60% соответствует восстановлению НМП диафрагмы до 80%.

Другим доступным для стимуляции нервом является лицевой нерв, который в том числе иннервирует мышцу, окружающую глаз (т. orbicularis oculi), и мышцу, сморщивающую бровь (т. corrugator supercilii). М. orbicularis oculi и т. corrugator supercilii имеют сходную с мышцами гортани чувствительность к миорелаксантам. Однако акцелеромиографическая оценка НМП в этих мышцах может преувеличивать глубину блока в связи с тем, что их сокращение в принципе не всегда создает достаточное по амплитуде механическое движение и ускорение.

Регистрация данных мониторинга НМП может быть субъективной и объективной. Хотя большинство анестезиологов мира в своей практике полагаются на результаты визуальной и тактильной оценки ответов, субъективная оценка глубины НМБ часто неадекватна. Увы, исследования, проведенные в Дании, Германии, Великобритании и Мексике, показали, что только 43, 28, 10 и 2% врачей соответственно используют хоть какой-то мониторинг НМП. Объективный интраоперационный мониторинг нейромышечной передачи во Франции используют лишь 52% анестезиологов при однократном введении МР и 72% – при введении поддерживающих доз, в Австралии и Новой Зеландии – 17%, в Бразилии – 14%. У 18% бразильских анестезиологов, принявших участие в исследовании, рабочее место оснащено монитором НМП.

Эти результаты близки к тем, которые отмечены в США (22%), и заметно отличаются от цифр, характерных для стран ЕС (70%). Последняя версия британского стандарта анестезиологического мониторинга (2015) уже относит мониторинг НМП к обязательным требованиям при применении миорелаксантов, в то время как предыдущая (2011) лишь требовала держать монитор наготове.

Регистрация ответа мышцы

К объективным методам регистрации ответов мышцы относят электромиографию (ЭМГ), механомиографию (ММГ), акцелеромиографию (АМГ), кинемиографию (КМГ) и фономиографию (ФМГ).

ЭМГ основывается на регистрации электрической активности (общего ПД) стимулируемой мышцы, которая предшествует механическому сокращению. Регистрирующие электроды располагаются на теле мышцы, референтный электрод – в месте прикрепления сухожилия, а электрод заземления – в удаленном месте.

По данным ЭМГ-сигнала можно определить латентность амплитуды, длительность и форму общего ПД. Двигательная латентность является временным промежутком (мс) между началом стимуляции и началом появления вызванного двигательного ответа и суммарно отражает время проведения импульса по волокну двигательного нерва и время, необходимое для нейромышечной передачи. Латентность также отражает различные влияния на скорость нейротрансмиссии повреждения нерва, температуры, лекарственных средств и т. д.

Амплитуда общего мышечного ПД может быть измерена от изоэлектрической линии до пика, от отрицательного пика до положительного или как площадь под кривой общего мышечного ПД. Она представляет собой сумму амплитуд отдельных мышечных волокон, активированных стимуляцией. Длительность и морфология общего мышечного ПД дают информацию о синхронности и интенсивности мышечного сокращения. ЭМГ-сигнал могут искажать различные факторы – электрические помехи, неправильно наложенные электроды, гипотермия и прямая стимуляция мышцы.

ММГ позволяет измерить фактическую силу изометрического сокращения с помощью силового датчика. Наиболее часто измеряется сила изометрического сокращения мышцы, отводящей большой палец кисти, при стимуляции локтевого нерва. Мышца, нахмуривающая бровь, и круговая мышца глаза не могут использоваться для ММГ. При стимуляции локтевого нерва большой палец воздействует на датчик, сила сокращения преобразовывается в электрический сигнал, который усиливается, отображается и регистрируется.

Из всех методов мониторинга НМП ММГ требует наиболее тщательной подготовки и создания особых условий: в идеале мышцы должны быть зафиксированы в специально вылитой формочке для предотвращения изменения положения. Даже незначительное отсоединение мышц от прибора может изменить амплитуду вызванного сигнала. Также должна применяться постоянная преднагрузка, соответствующая размеру мышцы и местоположению датчика. Датчик может воспринимать силу в диапазоне от 0 до 5 кг, что в большинстве случаев применимо в условиях недеполяризующего НМБ, однако ТС в отсутствие блока генерирует силу 7,1+ 2,2 кг, что может привести к повреждению датчика.

Приборы для ММГ громоздки и неудобны для применения на практике. Существуют и другие методы, являющиеся по сути механомиографическими, например, баллонный метод для мониторинга НМП мышц гортани или мышцы, нахмуривающей бровь: силу измеряют непрямым способом – через изменение давления, оказанного на баллон, в результате сокращения мышцы. Их тоже трудно применять в клинике.

АМГ измеряет силу ответа через ускорение стимулируемой мышцы на основе второго закона Ньютона: если перемещаемая масса неизменна, ускорение прямо пропорционально силе. Ускорение измеряется с помощью пьезоэлектрического кристалла, встроенного в датчик, который крепится к стимулируемой мышце. Движение мышцы создает напряжение в пьезоэлектрическом кристалле, пропорциональное ускорению мышцы. Сигналы анализируются и отображаются.

Несколько исследований показали хорошую корреляцию между значениями TOF, полученными акцелеромиографически и механомиографически. Отклонение TOF-отношения, полученного при АМГ, от TOF-отношения ЭМГ составляет 0,176. Хотя АМГ менее точна в оценке НМП, чем ЭМГ и ММГ, именно этот метод оказался самым доступным для рутинного мониторинга НМП ввиду простоты использования и применимости на различных мышцах.

КМГ основана на определении растяжения и деформации пьезоэлектрической чувствительной гибкой пластины в результате движения большого пальца, вызванного сокращением m. Adductor pollicis во время стимуляции двигательного нерва. Формованное пластичное устройство накладывается в вырезку между большим и указательным пальцем с помощью клейкой ленты. Во время сокращения пьезоэлектрическая пластина деформируется и генерирует разность потенциалов, пропорциональную степени растяжения или сгибания.

Одно исследование продемонстрировало хорошую согласованность результатов КМГ и ММГ при измерении TOF-отношения. Однако недавнее исследование показало, что TOF-отношения, регистрируемые с помощью ЭМГ и КМГ, не могут быть взаимозаменяемыми. КМГ может применяться только для оценки НМП m. adductor pollicis.

ФМГ измеряет НМП путем регистрации специальным микрофоном низкочастотных звуков, возникающих при сокращении мышцы. Распространение звуковых волн происходит из-за пространственного смещения мышцы во время сокращения. Сигнал можно регистрировать с поверхности кожи. Показано, что пик мощности типичного сигнала находится в диапазоне частот от 4 до 5 Гц; 90% генерированного сигнала представлено звуками с частотой ниже 50 Гц, поэтому важно, чтоб микрофон обладал высокой чувствительностью к очень низкочастотным звукам.

Результаты ММГ, ФМГ и КМГ проявляют достаточное соответствие на этапе восстановления НМП в клинических условиях. При регистрации ответов m. corrugator supercilii ФМГ проявляет большую чувствительность, чем АМГ. ММГ и ФМГ являются взаимозаменяемыми методами оценки НМБ для m. adductor pollicis. Таким образом, обнаруженная корреляция между вызванными ответами, полученными с помощью КМГ, ФМГ и ММГ, недостаточна для исследовательских целей, но приемлема для клиники.

Преимущества ФМГ заключаются в том, что регистрировать вызванные ответы можно с любой интересующей мышцы, она легка в применении и неинвазивна. ФМГ, благодаря своим преимуществам, может быть надежным методом оценки НМП в повседневной практике.

Виды нейромышечного блока

Что касается видов НМБ, в большинстве источников на основе электрофизиологической картины описаны два основных вида НМБ: деполяризующий и недеполяризующий. К сожалению, сведения о существовании канального, десенситизационного и экстрасинаптического блоков отрывочны.

Недеполяризующий блок возникает за счет конкурирующей с ацетилхолином (АХ) блокады а-субъединиц АХР на постсинаптической мембране при введении недеполяризующих МР, неконкурентного блока открытия постсинаптических АХ-каналов или уменьшения высвобождения АХ в ответ на стимуляцию двигательного нерва путем блокады пресинаптических АХР на нервной терминали.

Он характеризуется прогрессирующим снижением амплитуды ответа на ST, феноменом угасания (fade или fatigue) в ответ на TOF-стимуляцию и прогрессирующим снижением TOF-отношения, угасанием ответа на ТС, а после 5-секундной ТС – транзиторным увеличением амплитуды одиночного сокращения и TOF-отношения. Это посттетаническое потенцирование, или период облегчения, длится от 1 до 2 мин (после 50-Гц тетануса) до тех пор, пока ответы постепенно не вернутся к прететаническому исходному уровню.

Ответ на ST при недеполяризующем блоке угасает, когда заблокировано 70-75% АХР, и исчезает, когда заблокируется 95% рецепторов. В норме до блока, напротив, повторяющаяся стимуляция двигательного нерва может усилить вызванный механический ответ соответствующей мышцы. Это явление называется в литературе лестничным феноменом. Как правило, когда занято 70-75% АХР, амплитуда Т2, ТЗ и Т4 при TOF-стимуляции начинает снижаться по нарастающей, Т4/Т1 уменьшается как минимум до 0,7, при этом Т1 может все еще оставаться на исходном уровне. Когда четвертый ответ полностью затухает (Т4 отсутствует), Т1 составляет приблизительно 25% от исходного значения. Такая картина соответствует занятости АХР на 80%. Третий ответ исчезает, когда заблокировано 85% АХР, второй ответ исчезает, когда заблокировано 85-90% рецепторов.

В режиме DBS при частичном НМБ второй ответ слабее первого – имеется затухание. Существует корреляция между отношением амплитуды первой вспышки ко второй и TOF-отношением. При значении TOF-отношения

НЕЙРОМЫШЕЧНЫЙ МОНИТОРИНГ

Проблема контроля нейромышечной функции во время наркоза

Важным компонентом общей анестезии является управление двигательной активностью скелетных мышц, осуществляемое с помощью внутривенного введения пациенту мышечных релаксантов. Под действием этих препаратов происходит стойкое нарушение передачи возбуждения двигательного нерва к мышце, в результате чего образуется так называемая нейромышечная блокада (НМБ) проводимости. Достижение НМБ является обязательным условием расслабления мышц (миорелаксации) необходимого для проведения хирургических операций, а также при лечении ряда заболеваний в интенсивной терапии.

Введение мышечных релаксантов приводит к выключению дыхательных мышц и невозможности осуществления самостоятельного дыхания, поэтому газообмен в этом случае поддерживается с помощью аппаратов искусственной вентиляции легких (ИВЛ).

Первое введение мышечных релаксантов во время наркоза осуществляется для расслабления жевательных мышц и мышц гортани при проведении интубации трахеи.

Во время проведения хирургических операций необходимо периодическое введение миорелаксантов для поддержания требуемого уровня расслабления мышц. Однако к концу операции, во избежание тяжелых осложнений в послеоперационном периоде, необходимо надежное восстановление нейромышечной проводимости и адекватного самостоятельного дыхания.

Мониторинг нейро-мышечной функции, осуществляемый по клиническим признакам (мышечный тонус, изменение легочного сопротивления, объема дыхания и др.), является неточным и приводит, с одной стороны, к запоздалому введению миорелаксантов, что мешает работе хирурга, а с другой стороны, приводит к передозировке препаратов, что требует продленной ИВЛ после окончания операции.

К концу анестезии с использованием миорелаксантов анестезиолог должен быть абсолютно уверен в отсутствии остаточного нейромышечного блока, чтобы перевести больного из операционной. В этой связи определение степени выраженности НМБ имеет жизненно важное значение.

Для определения достаточности восстановления нейромышечной проводимости используются клинические тесты: способность больного поднять голову и удерживать ее в данной позиции в течении 5 секунд, восстановление кашля, возможность высунуть язык, достаточно сильно сжать руку и др. Возможно также измерение минутного и дыхательного объемов, жизненной емкости легких. Последнее более предпочтительно, так как даже при частичном нарушении НМБ оценка показателей внешнего дыхания позволяет определять способность мышечного аппарата поддерживать достаточный минутный объем дыхания. У больных, не пришедших в сознание после операции, даже наличие адекватного дыхательного и минутного объемов или нормальные показатели PCO₂ в крови не являются убедительным критерием восстановления НМБ.

Эффективное использование мышечных релаксантов невозможно без инструментального контроля уровня достигаемой во время наркоза НМБ, что особенно важно при использовании современных недеполяризующих препаратов, обладающих коротким временем действия.

Рисунок 28 - Сокращение пальца руки в ответ на электрическую cтимуляцию

Методика инструментальной оценки уровня НМБ, применяемая в анестезиологии, основана на получении информации о состоянии нейромышечной функции путем использования методов и средств диагностической электронейростимуляции (ЭНС) / 42 /.

В данном случае электронейростимуляция заключается в раздражении двигательных нервных проводников - мотонейронов импульсами электрического тока. Величина амплитуды вызванного мышечного ответа в ответ на ЭНС отражает индивидуальную реакцию организма на действие миорелаксантов. При полной НМБ мышечные ответы на ЭНС не регистрируются.

Наблюдение и оценка мышечного ответа на фоне введения миорелаксантов позволяет получить информацию, необходимую для определения оптимального момента для интубации трахеи, точной дозировки препаратов для обеспечения НМБ, момента прекращения НМБ. В послеоперационном периоде по полученным данным объективно определяется момент перевода пациента на спонтанное дыхание, что способствует снижению послеоперационных осложнений.

Использование диагностической ЭНС позволяет практически исключить просмотр недостаточного восстановления НМБ, что позволяет анестезиологу точно определить, восстановилась ли нейромышечная проводимость полностью или сохраняется полный или частичный нейромышечный блок.

Если имеется частичный блок, возможно определение типа и степени блока, что чрезвычайно важно для выбора метода лечения. При некоторых режимах ЭНС эффект стимуляции может быть определен визуально (рис. 28 ).

Современная мониторная аппаратура контроля уровня НМБ позволяет вести тестирование нейромышечной функции пациента в периодическом режиме. Оценка величины уровня НМБ и индикация полученных значений могут производиться автоматически, не отвлекая внимание анестезиолога от постоянного наблюдения за состоянием пациента.

Инструментальная оценка уровня НМБ

Методика инструментальной оценки нейромышечной функции основана на стимулирующем воздействии на двигательные нервные проводники импульсами электрического тока и регистрации величины вызванных мышечных сокращений (ответов). Чаще всего для определения уровня НМБ во время наркоза стимулы прикладываются в проекции локтевого или срединного нерва. Ответ на ЭНС оценивается по выраженности реакции соответствующих мышц кисти руки.

Как известно, величина вызванной мышечной реакции зависит от числа активируемых мышечных волокон, которое, в свою очередь, определяется интенсивностью стимулирующего тока. С увеличением амплитуды тока, начиная с некоторого малого значения, величина сокращения мышцы сначала растет до некоторой максимальной величины, после чего дальнейшее усиление тока не влияет на величину сокращения.

Для контроля уровня НМБ амплитуда стимулирующих импульсов выбирается сверхмаксимальной, т.е. на 20. 25% выше значения, соответствующего максимальному мышечному ответу, что необходимо для гарантированного возбуждения всех мышечных волокон.

После введения миорелаксантов ответ мышцы на ЭНС уменьшается пропорционально числу блокированных мышечных волокон. Измеряя величину ответа мышцы можно определить уменьшение или увеличение амплитуды ответа и соответственно степень НМБ.

Как известно, возбудимость нерва зависит не только от амплитуды стимулирующего импульса, но и от его длительности и формы. Поэтому данные характеристики стимулов при нейромышечном мониторинге должны оставаться постоянными. Для ЭНС в случае контроля уровня НМБ принято использовать стандартные тест-импульсы: униполярные прямоугольные импульсы тока длительностью 0,2 ( 0,3 мсек) / 62 / .

При инструментальном мониторинге уровня НМБ производят измерение величины ответа мышцы на диагностическую ЭНС.

Регистрация вызванной мышечной реакции может осуществляться путем измерения силы сокращения мышцы с помощью механических датчиков перемещения или ускорения, а также путем измерения электромиографического ответа мышцы (рис 29).

Интерпретация мышечного ответа для оценки уровня НМБ зависит от спопоба, с помощью которого производят измерение величины сокращения. В аппаратуре нейромышечного мониторинга используются методы механомиографии (ММГ), акселерометрии (АС) и электромиографии (ЭМГ), с помощью которых измеряют эффекты движения (ММГ,АС) или биопотенциалы (ЭМГ), возникающие в ответ на ЭНС, как результат сокращения стимулируемой мышцы.

Рисунок 29 - Способы регистрации нейромышечного ответа на ЭНС

Различные мышечные группы неодинаково чувствительны к действию миорелаксантов, поэтому результаты стимуляции разных групп мышц разными методами могут быть неодинаковыми. Чувствительность методов измерения ответов различных мышечных групп может быть отражена в следующей схеме :

Методики мониторинга уровня НМБ

В анестезиологической практике для мониторинга уровня НМБ используют несколько режимов диагностической ЭНС:

- стимуляция одиночными импульсами (SТ) /Single - Twitch /;

- стимуляция пачкой из четырех импульсов (ТОF) /Train - of - Four/;

- тетаническая стимуляция (Т) /Tetanic/;

- посттетаническая стимуляция с подсчетом ответов (РТС) /Post - Tetanic Count/;

- стимуляция двойными пачками (DBS) /Double - Burst - Stimulation/.

Различные режимы ЭНС обладают неодинаковой эффективностью на различных этапах анестезии, поэтому мониторы уровня НМБ обычно включают все перечисленные режимы стимуляции. Методики ЭНС и способы оценки уровня НМБ, используемые в различных режимах, имеют определенные особенности.

SТ - стимуляция заключается в приложении к периферическому двигательному нерву одиночных стимулов сверхмаксимальной амплитуды, стандартной формы и длительности. Частота тестирования выбирается 0,1Гц или 1 Гц. Частота 1 Гц используется для быстрого поиска сверхмаксимальной амплитуды стимулирующего тока при настройке электростимулятора, а также для быстрой оценки мышечной реакции, например, при вводном наркозе.

Рисунок 30 - Режим ST - стимуляции

Режим ST чаще всего применяется при работе с деполяризующими миорелаксантами. Использование одиночного супрамаксимального стимула (амплитудой 50-60 мА) с низкой частотой (не более 1 Гц) позволяет нейромышечному синапсу в промежутках между стимулами восстановить свою функцию и исключает развитие феномена угасания в присутствии конкурентной НМБ. Оценка уровня НМБ в режиме ST-стимуляции производится по степени уменьшения амплитуды реакции мышцы на фоне действия миорелаксантов (рис.30). Уровень НМБ может быть определен по отношению, выраженному в процентах, текущего значения реакции U_т к контрольному значению U_к , определенному до введения миорелаксантов.

Величина отношения указывает на степень НМБ. Так, отношение U_т / U _к =1 соответствует блокированию менее 75-80% рецепторов, отношение стремится к 0, когда блокировано более 90%.

Рисунок 31 - Режимы TOF- и DBS- стимуляции

При ТОF- стимуляции используются стимулы в виде пачек, состоящих из четырех стандартных импульсов сверхмаксимальной амплитуды тока. Частота следования пачек выбирается равной 0,1 Гц, частота следования импульсов в пачке - 2 Гц. Каждый импульс в пачке вызывает мышечное сокращение, после чего до прихода следующего импульса наступает расслабление. Таким образом, в нормальных условиях в ответ на ТОF- стимуляцию регистрируются четыре мышечных ответа (по одному на каждый импульс пачки).

Определение уровня НМБ в режиме TOF производится по оценке количества зарегистрированных ответов в ответ на TOF-стимул и по ТОF - отношению, равному частному от деления амплитуды четвертого ответа на амплитуду первого (рис.31). В контрольном ответе (до введения миорелаксантов) все четыре амплитуды реакции равны и ТОF-отношение равно 1 .

TOF - отношение начинает снижаться, когда релаксантом занято 70-75% рецепторов концевых пластинок синапса. По мере углубления НМБ происходит снижение амплитуды всех четырех ответов и при достижении уровня 25% от исходного значения четвертый отклик пропадает, третий и второй ответы пропадают при значениях 20% и 10% соответственно /69/.

Во время частичного недеполяризующего блока отношение уменьшается (амплитуда реакции от первого импульса пачки к четвертому затухает), то есть величина отношения оказывается обратно пропорциональна уровню НМБ.

При деполяризующем блоке не происходит затухание реакции внутри пачки и ТОF-отношение примерно равно 1.

Преимуществом ТОF-стимуляции является возможность оценки динамики изменения нервно-мышечной передачи во время влияния короткодействующих недеполяризующих миорелаксантов, так как определяется изменение реакции, происходящее за время действия пачки, то есть за 1,5 сек. К достоинствам мониторинга с использованием ТОF-стимуляции можно отнести простоту и наглядность представляемой информации в виде цифрового значения ТОF-отношения, выраженного в процентах, или графического отображения четырех ответов в виде “столбиков” с высотой, соответствующей амплитуде мышечных ответов.

Рисунок 32 - Режим T - стимуляции

Т-стимуляция представляет собой тетаническое воздействие стандартными импульсами, следующими с высокой частотой (50. 100Гц) в течение 5 сек. В нормальных условиях в ответ на Т-стимуляцию поддерживается постоянное сильное мышечное сокращение (рис.32).

Во время недеполяризующего блока наблюдается затухание амплитуды ответа, объясняемое следующими причинами. При Т-стимуляции высвобождается большое количество медиатора нервно-мышечной передачи - ацетилхолина, в результате чего темп его синтеза ослабляется. В нормальных условиях при выбранных параметрах ЭНС баланс синтеза и расхода медиатора поддерживается с перевесом синтеза ацетилхолина. Под действием недеполяризующих агентов уменьшается высвобождение ацетилхолина.

Дополнительно блокируются постсинаптические рецепторы, что ослабляет мобилизацию ацетилхолина из нервных терминалей. Все это способствует затуханию амплитуды ответа на Т-стимуляцию. Степень затухания амплитуды ответа определяется уровнем НМБ и может быть использована для ее оценки.

После окончания T-стимуляции при недеполяризующем блоке наблюдается явление посттетанического увеличения амплитуды мышечного ответа на SТ- стимуляцию (рис.32). Это явление можно объяснить мобилизацией синтеза ацетилхолина в течение Т-стимуляции и высвобождением большого количества медиатора в промежуток времени непосредственно после выключения Т-стимуляции. При частичном недеполяризирующем блоке степень и длительность посттетанического увеличения ответа зависит от уровня НМБ, что используется для ее оценки в методике PTC - стимуляции .

Т - стимуляция обладает рядом недостатков. Она очень болезненна и не применима в нормальных условиях. В ряде случаев может быть зарегистрирован антагонизм НМБ в стимулируемой мышце.

Обычно Т- стимуляция используется в оценке остаточных явление НМБ в сочетании с методикой подсчета ответов на посттетаническую стимуляцию.

При выполнении отдельных операций ( например, в офтальмологии) должна быть исключена минимальная мышечная активность больного. В таких случаях режимы ST и ТОF стимуляции непригодны для определения глубины НМБ, поскольку ответного сокращения мышцы не происходит - рецепторы полностью блокированы релаксантом. С течением времени происходит его элиминация, конкуренция ослабевает и взаимодействие ацетилхолина с освобождающимися рецепторами может спровоцировать нежелательные мышечные сокращения. В таких ситуациях необходим режим РТС стимуляции. Посттетаническое облегчение может мобилизовать некоторое количество ацетилхолина, допускающее проведение одного или большого числа стимулов через нейромышечный синапс сразу же после применения режима тетанической стимуляции.

Количество ответов, проведенных через нейромышечный синапс, который вновь полностью блокируется, зависит от глубины НМБ, частоты и продолжительности тетании, продолжительности пауз после единичных сокращений и частоты сокращений.

Рисунок 33 - Режим PTC - стимуляции (T-стимуляция с подсчетом числа реакций)

Таблица 5 - PTC и время появления первого ответа на TOF

Влияние миорелаксантов на нейромышечную проводимость индивидуальна у каждого пациента. Зачастую невозможно предсказать начало, выраженность и длительность НМБ после введения препарата. Следует отметить, что концентрация миорелаксанта в плазме не отражает глубину и продолжительность НМБ. В связи с этим при использовании миорелаксантов рекомендуется осуществлять мониторинг нейромышечной проводимости. Контроль глубины нейромышечного блока позволяет минимизировать дозы миорелаксантов, необходимые для достижения миоплегии, тем самым снизив количество и выраженность неблагоприятных реакций после введения препаратов.

Мониторинг глубины миоплегии осуществляют при помощи визуальной, тактильной и электронной оценки тонуса мышц пациента. Визуальное наблюдение за движениями мышц тела и дыхательными попытками пациента составляют основу клинического осмотра. Электронный мониторинг НМБ включает в себя выявление дыхательных усилий больного при помощи программного обеспечения респиратора, методом плетизмографии, а также контроль сокращения мышц после электрической стимуляции периферического нерва. В клинической практике наибольшее распространение получила последняя из перечисленных методик.

Принципы нейростимуляции

Нейромышечную проводимость оценивают по ответу мышцы на супрамаксимальную стимуляцию периферического нерва. После введения миорелаксанта мышечный ответ сокращается пропорционально количеству заблокированных мышечных волокон. Таким образом, степень мышечного сокращения в ответ на стимуляцию отображает степень нейромышечной блокады. Основными методами исследования НМП, в которых использован принцип нейростимуляции являются электромиография, механомиография и акцелеромиография.

Электромиография.ЭМГ была внедрена H. Churchill-Davidson и J. Chirstie в 1959 году [20]. При ЭМГ производят стимуляцию нерва и регистрацию электрической активности стимулируемой мышцы. Электрическая активность предшествует механическому сокращению. Следует учитывать, что на качество регистрации ЭМГ могут оказать негативное влияние электрические помехи, неправильное размещение электрода и гипотермия. Основное применение ЭМГ нашла в исследовательских целях. В клинической практике данную методику используют крайне редко.

Механомиография (ММГ).Методика ММГ заключается в измерении сокращения мышцы, отводящей большой палец, в ответ на возбуждение локтевого нерва. Сила сокращения преобразуется в электрический сигнал. ММГ в основном используют в исследовательских целях.

Акцелеромиография. Приборы, работающие на принципе акцелеромиографии, измеряют изотоническое ускорение стимулируемого мускула. Устройства являются портативными и простыми в использовании.

Термины, используемые при характеристике методов нейростимуляции:

· Сила стимула – количественная характеристика деполяризации волокон нерва стимулирующим потоком. Она зависит от продолжительности и интенсивности стимула, воздействующего на нерв.

· Интенсивность стимула - сила тока стимулирующего потока. Текущая продукция большинства стимуляторов может колебаться от 0 до 80 миллиампер. Интенсивность, достигающая нерва, определяется напряжением, произведенным стимулятором, импедансом электродов и сопротивлением (импедансом) кожного покрова и мягких тканей. Заданный поток, как правило, достигается и поддерживается внутренними регуляторами напряжения, при отсутствии чрезмерного импеданса. Снижение температуры тела увеличивает сопротивление ткани и может вызвать сокращение потока. В связи с этим для правильной интерпретации полученных данных аппарат для определения НМП должен обладать датчиком температуры.

· Поток – стимулирующий импульс. Пороговый поток – минимальный поток, который вызывает ответ от мышечного волокна. Поток, который вызывает ответ всех волокон в мышце, называют максимальным. В клинической практике для оценки НМП используют супрамаксимальный поток, который на 10-20% больше максимального и в 2-3 раза превышает пороговый поток. Следует отметить, что текущая интенсивность супрамаксимального потока составляет 50-60 мА и может быть болезненна для пациентов, находящихся в сознании.

· Форма волны и продолжительность импульса. Для поддержания постоянного потока в течение всего импульса стимулирующий импульс должен быть монофазным, а волна иметь прямоугольную форму. Двухфазный импульс может привести к повторному возникновению потенциала действия на мышечном волокне и избыточному ответу на стимулирующую импульсацию. Оптимальная продолжительность импульса 0,2-0,3 мсек. Импульс, длительность которого превышает 0,5 мсек, может повторно стимулировать мышечное волокно.

· Паттерны нейростимуляции. В клинической практике наиболее часто используют пять паттернов нейростимуляции:

1. Однократная стимуляция (Single twitch stimulation). Однократные супрамаксимальные стимулы подаются с частотой от 0,1 Гц (один стимул каждые 10 секунд) до 1 Гц (один стимул каждую секунду). Чаще всего используют частоту 0,1 Гц. При частоте более 0,15 Гц вызванный ответ постепенно уменьшается и устанавливается на более низких уровнях. Частота в 1,0 Гц позволяет быстрее достичь супрамаксимальной стимуляции, в связи, с чем эту частоту обычно используют при индукции анестезии, для выявления основного ответа. Существуют ограничения применения паттерна однократной стимуляции: А) Исходная степень мышечного ответа должна быть зафиксирована до введения миорелаксанта (калибровка). Монитор сравнивает полученные ответы с исходными. Б) Ответ на стимуляцию зависит от частоты потока. При низкой частоте потока (0,1 Гц) НМП не изменится на фоне стимуляции. Повышение частоты до 1,0 Гц может привести к возникновению НМБ в стимулируемой мышце.

3. Тетаническая стимуляция (Tetanic stimulation). Этот вид стимуляции заключается в очень быстрой подаче электрических стимулов с частотой 30 - 100 Гц. Наиболее часто используют частоту 50 Гц и продолжительность стимуляции 5 секунд. При нормальной НМП наблюдают сокращение мышцы. При частичном недеполяризующем блоке (более 70-75% рецепторов) и 2 фазе деполяризующего блока наблюдают снижение силы мышечного сокращения. Следует учитывать, что при проведении повторной тетанической стимуляции ранее, чем через 2 минуты после предыдущей, может быть получен неадекватно высокий ответ вследствие развития посттетанического потенцирования. Данный феномен возникает из-за избыточного накопления ацетилхолина в синаптической щели вследствие мобилизации резервного медиатора к вакуолям и увеличения его синтеза при высокочастотной стимуляции моторного нерва. Основным недостатком метода тетанической стимуляции является избыточная болезненность.

4. Посттетаническая стимуляция (Post-tetanic count stimulation)(ПТС). Для посттетанической стимуляции применяют тетаническую стимуляцию с частотой 50 Гц в течение 5 секунд, а затем через 3 секунды подают одиночный супрамаксимальный стимул с частотой 1 Гц. Отражением полного расслабления мускулатуры является нулевое значение ПТС. ПТС используют для контроля глубокого НМБ при оперативных вмешательствах, требующих абсолютной обездвиженности (например, при проведении офтальмологических и нейрохирургических операций).