Программно-аппаратный комплекс для оценки церебральной ауторегуляции в режиме реального времени

В настоящее время для неинвазивной оценки состояния церебральной ауторегуляции используются системы обработки данных после проведения исследования, требующие значительного времени (от 2 до 3 часов), необходимого для снятия, преобразования и обработки данных. Актуальность разработки систем для оценки состояния церебральной ауторегуляции в режиме реального времени связана с необходимостью сокращения времени обработки данных, получения результата и возможностью проводить регистрацию ее показателей в динамике при проведении функциональных тестов и мониторингов при лечении пациентов в палатах интенсивной терапии. Разработан программно-аппаратный комплекс для неинвазивной оценки церебральной ауторегуляции у человека в режиме реального времени, основанной на непрерывной регистрации сдвига фаз между линейной скоростью кровотока в артериях основания мозга и системного артериального давления с помощью Фурье и вейвлет-преобразования в диапазоне волн Майера. Программноаппаратный комплекс показал свою эффективность и информативность при стандартизированных нагрузках и может быть использован для диагностики состояния церебральной ауторегуляции в режиме реального времени у больных и для изучения механизмов регуляции мозгового кровотока у здоровых добровольцев.

1. Ortega-Gutierrez S., Peterson N., Masurkar A. et al. Reiability, Asymmetry, and Age Influence on Dynamic Cerebral Autoregulation Measured by Spontaneous Fluctuations of Blood Pressure and Cerebral Blood Flow Velocities in Healthy Individuals J. Neuroimaging. 2014;24(4):379-86. DOI: 10.1111/jon.12019.

2. Semenyutin V.B., Asaturyan G.A., Nikiforova A.A., Aliev V.A., Panuntsev G.K., Iblyaminov V.B., Savello A.V., Patzak A. Predictive Value of Dynamic Cerebral Autoregulation Assessment in Surgical Management of Patients with HighGrade Carotid Artery Stenosis Front. Physiol. 2017;8:1–10. DOI: 10.3389/fphys.2017.00872.

3. Claassen J.A.H.R., Thijssen D.H.J., Panerai R.B., Faraci F.M. Regulation of cerebral blood flow in humans: physiology and clinical implications of autoregulation. Physiol. Rev. 2021;101(4):1487–1559. DOI: 10.1152/physrev.00022.2020.

4. Nogueira R.C., Aries M., Minhas J.S., Peterson N.H., Xiong L., Kainerstorfer J.M., Castro P. Review of studies on dynamic cerebral autoregulation in the acute phase of stroke and the relationship with clinical outcome. J. Cereb. Blood Flow Metab. 2022;42(3):430-453. DOI: 10.1177/ 0271678X211045222.

5. Fan J., Brassard P., Rickards C., Nogueira R. et al. Integrative cerebral blood flow regulation in ischemic stroke. J. Cerebral Blood Flow Metab. 2022;42(3):387–403. DOI: 10.1177/0271678X211032029.

6. Papaioannou V., Budohoski K., Placek M. et al. Association of transcranial Doppler blood flow velocity slow waves with delayed cerebral ischemia in patients suffering from subarachnoid hemorrhage: a retrospective study. Intensive Care Med. Exp. 2021;9:11. DOI: 10.1186/s40635-021-00378-8.

7. Lidington D., Wan H., Bolz S.S. Cerebral Autoregulation in Subarachnoid Hemorrhage Front. Neurol. 12:688362. DOI: 10.3389/fneur.2021.688362

8. Longhitano Y., Iannuzzi F., Bonatti G., Zanza C., Messina A., Godoy D., Dabrowski W., Xiuyun L., Czosnyka M., Pelosi P., Badenes R., Robba C. Cerebral Autoregulation in Non-Brain Injured Patients: A Systematic Review. Front. Neurol. 2021;12:732176. DOI: 10.3389/fneur.2021.732176.

9. Panerai R., Intharakham K., Minhas J., Llwyd O., Salinet A., Katsogridakis E., Maggio P., Robinson T. COHmax: an algorithm to maximise coherence in estimates of dynamic cerebral autoregulation Physiol. Meas. 2020;41 085003. DOI: 10.1088/1361-6579/aba67e.

10. Sanders M.L., Claassen J., Aries M. et al. Reproducibility of dynamic cerebral autoregulation parameters: a multi-centre, multi-method study. Physiol. Meas. 2018; 39(12):125002. DOI:10.1088/1361-6579/aae9fd

11. Smielewski P., Czosnyka M., Steiner L., Belestri M., Piechnik S., Pickard J.D. ICM+ software for on-line analysis of bedside monitoring data after severe head trauma // In: Intracranial pressure and brain monitoring XII. Springer Vienna; 2005:43–49.

12. Diehl R. Cerebral autoregulation in clinical practice. Europ. J. Ultrasound. 2002;16(1-2):31–36. DOI: 10.1016/ s0929-8266(02)00048-4.

13. Gooskens I., Schmidt E., Czosnyka M. et al. Pressureautoregulation, CO2 reactivity and asymmetry of haemodynamic parameters in patients with carotid artery stenotic disease. A clinical appraisal. ActaNeurochir (Wien). 2003; 145(7):527-32. DOI: 10.1007/s00701-003-0045-y.

14. Czosnyka M., Smielewski P., Lavinio A. et al. An assessment of dynamic autoregulation from spontaneous fluctuations of cerebral blood flow velocity: a comparison of two models, index of autoregulation and mean flow index. Anesth. Analg. 2008;106(1):234–239. DOI: 10.1213/01.ane. 0000295802.89962.13.