18.10.2020 Опубликована научная работа, посвященная первому опыту применения метода фотоплетизмографии для мониторинга перфузии коры головного мозга при нейрохирургических операциях. Данная уникальная методика разработана группой ученых под руководством проф. Камшилина А.А. и позволяет в режиме реального времени во время операции бесконтактным способом отслеживать кровонаполнение головного мозга и предупреждать развитие ишемических расстройств, а также оценивать эффективность реваскуляризации головного мозга с помощью экстра-интракраниального микроанастомоза при хронической и острой недостаточности мозгового кровообращения (ишемическом инсульте). Методика является уникальной и очень эффективной, т.к. длительность анализа занимает 1,5 минуты, не требует введения контрастных препаратов и позволяет исследовать кровоток на большой площади мозга. Метод визуализационной фотоплетизмографии позволит значительно снизить риски послеоперационных ишемических осложнений при хирургическом лечении сосудистых заболеваний головного мозга.

Перевод названия и абстракта статьи

Интраоперационная визуализация коркового кровотока, используя фотоплетизмографию на базе видеокамеры при зеленом некогерентном освещении.

Абстракт:

Цель нашей работы [AppliedScience, v.10, p.6192 (2020)] состояла в том, чтобы продемонстрировать возможность оценки церебральной микроциркуляции во время открытой операции на головном мозге с помощью фотоплетизмографии на базе цифровой видеокамеры (визуализирующая фотоплетизмография). Визуализация параметров кровотока проводилась после обработки видеоизображений коры головного мозга, записанных при зеленом освещении до и после хирургического вмешательства. Изменения кортикального кровотока мониторилось у пяти пациентов с разными диагнозами.

 В статье подробно представлены два случая (резекция опухоли и экстра-интракраниальное шунтирование). Мы получали пространственные распределения трёх параметров кровотока:

• (а) амплитуды пульсации крови - параметра, пропорционального величине перфузии кортикальной крови, 
• (б) времени прихода пульсового импульса в конкретные точки коры 
• (с) формы импульса артериального давления.

Каждый из этих параметров рассчитывался с высоким пространственным разрешением (в каждом пикселе). Наше пилотное исследование отчётливо выявило изменения мозгового кровоснабжения, вызванные хирургическим вмешательством. Мы показали, что временная дисперсия времени прихода импульса в конкретной точке коры и пространственно-временная изменчивость формы пульсового импульса являются очень чувствительными маркерами нарушений мозгового кровообращения. Описанная система визуализирующей фотоплетизмографии с использованием зеленого света от обычного светодиода предлагает принципиально новый подход к объективной оценке изменений кровотока в головном мозге во время хирургического вмешательства. Предлагаемая система позволяет бесконтактно контролировать кровоток коры головного мозга в реальном времени с высоким разрешением, таким образом предоставляя полезную информацию для оптимизации хирургического вмешательства и достижения минимизации повреждения тканей головного мозга во время операции.

В заключение мы показали, что система визуализирующей ФПГ на зеленом свете предлагает новый подход к объективной оценке изменений кровотока в микрососудах головного мозга во время хирургического вмешательства. Синхронная запись видеоизображений коры головного мозга и ЭКГ позволила нам получить распределения с высоким пространственным разрешением трех параметров кровотока в микрососудах головного мозга (APC, PAT и форма импульсов PPG), что дает полезную информацию для максимизации положительного хирургического результата и минимизации риска. Низкая стоимость компонентов разработанной системы визуализирующей ФПГ, высокая информативность и неинвазивность метода, а также простота использования определяют большие перспективы его широкого применения в клинической практике.