Методика и оборудование для воспроизведения КЦГ были распространены в СССР в 1965-1985 г. г. Использовали охлаждение поверхности скальпа струйками холодной воды (аппарат «Холод-2ф») и потоком охлажденного осушенного воздуха (аппарат «Флюидкраниогипотерм»). Теплоту отводили контактно при помощи специальных шлемов, выполненных из резиновых трубок, по которым циркулирует холодная вода.
Степень индукции гипотермии мозга в реализуемых подходах контролировали при помощи регистрации тимпанической температуры, измеряемой в области внутренней части наружного слухового прохода, вблизи барабанной перепонки. Это общепризнанная методика интегральной оценки температуры мозга, поскольку данная область наиболее близка анатомически к височным отделам коры головного мозга и таламусу. КЦГ в указанных методиках обеспечивала понижение тимпанической температуры на 3-4°С.
КЦГ успешно применяли при тяжелой закрытой ЧМТ и в составе СЛР как часть сочетанной ОТГ, контролируя степень гипотермии мозга путем регистрации тимпанической температуры [37]. Кроме того, локальное охлаждение головы рекомендовали для применения в нейрохирургии и для защиты мозга при гиперпиретических состояниях.
Сочетание ОТГ и локальной КЦГ были высоко оценены клиницистами, и вызывает сожаление, что разработка и совершенствование оборудования для индукции различ-
ных видов гипотермии были прекращены в 80-х годах ХХ века.
В настоящее время западная медицина достаточно широко использует КЦГ в неонатологии. КЦГ индуцируют с помощью специальных шлемов к аппаратам-гипотермам, например, CoolCap или SpaceWater.
В связи с небольшой массой тела новорожденных и несовершенством систем терморегуляции, охлаждение головы позволяет быстро понизить температуру не только мозга, но и тела, то есть воспроизвести КЦГ и мягкую ОТГ. В этом случае понизить температура мозга удается как за счет теплопроводности (отведение тепла от поверхности головы), так и конвекции – с током холодной крови при формировании ОТГ.
Применение КЦГ у взрослых пациентов продолжает оставаться достаточно редким в связи с доминирующим предположением, о том, что вызвать понижение температуры мозга возможно только при условии общего охлаждения организма. В этом случае, охлажденная до +32-35°С кровь, притекая от теплового центра организма обеспечиваеконвекционное теплоотведение, понижая температуру в объеме мозга. Мнение о невозможности преодоления центральных теплопритоков крови к мозгу, используя только охлаждение поверхности скальпа, до настоящего времени сдерживало применение КЦГ.
Однако, отечественный опыт, полученный в ХХ веке, и современные исследования особенностей вариаций температуры мозга у здоровых лиц и пациентов с ОНМК и ЧМТ позволяют убедительно показать, что охлаждение поверхности волосистой части головы способно индуцировать гипотермию головного мозга разного уровня в зависимости от интенсивности теплоотведения и экспозиции холодового воздействия.
Внедрение КЦГ в западной медицине коснулось, в первую очередь, спортивной медицины. Так, при участии Американского космического агентства NASA была разработана система Welkins, предназначенная для предупреждения осложнений спортивной ЧМТ в американском футболе. Краниоцеребральное охлаждение осуществляется с помощью шлема, в котором принудительно циркулирует охлажденная вода (Рис.9).
Рис. 9 Гипотермический шлем мотоциклиста
Кроме того, разработан специальный шлем для мотоциклистов, в котором предусмотрена система включения эндотермической химической реакции при ударе головой [38]. Теплопоглощение от поверхности кожи головы позволяет, по мнению авторов, понизить температуру мозга, что особенно важно начать как можно раньше (рис.10). Кроме того, успешно применяют КЦГ при инсультах с использованием аппарата DigniCap (Швеция).
Рис. 10: Система Welkins
В клинических исследованиях у нейрохирургических пациентов при прямом измерении температуры мозга в условиях КЦГ были получены доказательства развития локальной церебральной гипотермии. Так, в работе William Olivero [40] было показано, что через 3-4 часа КЦГ и в условиях очень мягкой гипотермии, достигаемой в том числе за счет охлаждения каротидных областей, температура мозга, измеряемая датчиком, имплантированным на глубину 0,8 см в паренхиму мозга, была ниже базальной на 2,4°С. В этой методике кожу скальпа и каротидные области охлаждали с помощью трубчатого шлема и воротника-криоаппликатора, в которых циркулировала холодная вода (около +5°С).
Несмотря на то, что в СССР применяли аппаратные методики индукции КЦГ, в наше время в ряде исследований продолжают применять достаточно примитивные устройства, в частности, матерчатые шлемы с карманами для льда. Тем не менее, при использовании такой методики было показано, что при помощи КЦГ удается обеспечить эффективную интраоперационную защиту головного мозга в период временной окклюзии внутренней сонной артерии при каротидной эндартерэктомии [41].
Краниоцеребральное охлаждение с достижением температуры в носоглотке +33-34°С у больных с одно- и двусторонним атеросклеротическим поражением сонных артерий в условиях многокомпонентной общей анестезии позволяет безопасно выполнять длительную (окклюзия до 60 минут) хирургическую реконструкцию внутренней сонной артерии. Существенно, что при использовании описанной матерчатой шапочки удавалось не только индуцировать гипотермию мозга, но и мягкую ОТГ.
Разработке современной методики и оборудования для КЦГ предшествовали работы, позволившие детализировать особенности развития гипотермии при изолированном охлаждении области скальпа [42, 43, 44].
На основании результатов выполненных исследований был создан отечественный Аппарат терапевтической гипотермии АТГ-01, обеспечивающий поверхностное отведение тепла от волосистой части головы с помощью шлемов, содержащих каналы, по которым принудительно циркулирует хладоноситель с регулируемой температурой. В аппарате реализованы технические решения, защищенные Патентами РФ.
В области плотного контакта шлема с поверхностью головы обеспечивается энергичное теплоотведение, позволяющее уже через 1 час добиться понижения температуры больших областей головного мозга на 2-4°С. Увеличение длительности экспозиции до 4-х часов приводит к значительному снижению температуры мозга без изменений базальной температуры.
Аппаратное обеспечение методики включает управляющую обратную связь по данным мониторинга температуры кожи под шлемом и тимпанической температуры, что позволяет достаточно точно удерживать уровень отведения тепла в задаваемых пределах.
К числу достоинств данной методики следует отнести простоту воспроизведения, возможность индукции гипотермии головного мозга у бодрствующих пациентов, а также уменьшение холодовой нагрузки на организм, что предупреждает развитие осложнений ОТГ.
Проведение процедур КЦГ длительностью более 8 часов у пациентов в сознании обеспечивает развитие очень мягкой ОТГ (35-36°С) без мышечной дрожи и не требует дополнительной седации. У больных, находящихся в коме, лечебном наркозе, в условиях интубации и ИВЛ, то есть в условиях подавления реакций терморегуляции и термогенеза, КЦГ приводит к развитию мягкой гипотермии (32-33°С) в течение 4-8 часов охлаждения скальпа. При этом тимпаническая температура оказывается всегда ниже базальной на 2-4°С. По этим параметрам индуцируемая ТГ в полной мере соответствует Рекомендациям Европейского Совета по Реанимации-2010-2015.
КЦГ по разработанной методике, реализуемой с помощью АТГ-01, в настоящее время применяется в 12 ЛПУ у больных, переживших остановку сердца, в остром периоде ОНМК, при нейротравме, в спортивной медицине для профилактики осложнений спортивной ЧМТ, а также в наркологии при купировании делирия и тяжелого абстинентного синдрома. Протокол КЦГ для разных клинических случаев приведен далее в соответствующем разделе.