Исследование температурного баланса головного мозга методом микроволновой радиотермометрии (обзор)

Цель обзора. Информировать врачей различных специальностей (анестезиологов-реаниматологов, неврологов, нейрохирургов, онкологов) о диагностических возможностях микроволновой радиотермометрии, позволяющей выявлять и анализировать особенности нарушений церебрального теплового баланса при повреждениях головного мозга.Обзор содержит критический анализ информации 80 современных отечественных и зарубежных публикаций, находящихся в открытом доступе и найденных по ключевым словам.В обзоре привели основные сведения о клинико-патофизиологических особенностях нарушений церебрального теплового баланса при повреждениях головного мозга. Подчеркнули пассивность и уязвимость механизмов регуляции церебрального термогомеостаза, лежащих в основе развития различного уровня температурной гетерогенности коры больших полушарий в норме и при церебральных катастрофах. С патогенетических позиций постулировали концепцию о роли гипертермии в патогенезе повреждений головного мозга и процессах нарушения взаимосвязей в глобальных системах центральной регуляции. Привели доказательства связи между нарушением уровня сознания и степенью выраженности температурной гетерогенности коры больших полушарий. Подчеркнули, что существенное нарастание температурной гетерогенности с формированием очаговой гипертермии, сопровождает острейший период ишемического инсульта, а в посткоматозных состояниях, повлекших развитие длительного нарушения сознания, температурная гетерогенность значимо понижается. Высказали предположение о том, что снижение повышенной и повышение сниженной температурной гетерогенности, например, с использованием температурных воздействий на кору больших полушарий, способно улучшить показатели уровня сознания у пациентов с поражениями головного мозга. Дали оценку диагностических возможностей различных технологий измерения церебральной температуры, включая микроволновую радиотермометрию (РТМ). Привели данные о достаточно высокой точности РТМ при измерении температуры коры больших полушарий в сравнении с инвазивными способами регистрации температуры мозга.Заключение. С применением РТМ выявлена отчетливая суточная ритмика изменений температуры коры мозга у здоровых людей, грубо нарушающаяся при поражениях головного мозга. Поскольку РТМ является простым в исполнении, неинвазивным и объективным диагностическим инструментом, данную технологию целесообразно использовать в целях выявления скрыто протекающей церебральной гипертермии, для оценки уровня нарушения температурной гетерогенности, а также при исследовании циркадианной ритмики изменений температуры.

Aim. This review aims to inform physicians of different specialties (anesthesiologists, intensivists, neurologists, neurosurgeons, oncologists) about the diagnostic capabilities of microwave radiothermometry, which enables to identify and analyze features of alterations of cerebral temperature in brain damage. The review displays a critical analysis of 80 recent Russian and foreign open access publications found by keywords. The review presents major clinical features and pathophysiological mechanisms of cerebral thermal balance disruptions in brain lesions. Slow responsiveness and vulnerability of cerebral thermal homeostasis regulation mechanisms that underlie development of different temperature heterogeneity levels in the cerebral cortex in healthy brain and brain lesions are highlighted. The authors postulate their concept about the critical role of hyperthermia in the pathogenesis of brain damage and disruption of interconnections in the global central regulation system. A body of evidence explaining direct association between the depth of consciousness impairment and degree of cerebral cortex temperature heterogeneity manifestation is presented. It is emphasized that a significant increase in temperature heterogeneity with areas of focal hyperthermia accompanies an acute period of ischemic stroke, while in post-comatose state usually associated with prolonged impairment of consciousness, the temperature heterogeneity significantly subsides. It has been suggested that lowering of an increased and rising of the reduced temperature heterogeneity, for example by using temperature exposure, can improve altered level of consciousness in patients with brain damage. The diagnostic capabilities of various technologies used for cerebral temperature measurement, including microwave radiothermometry (MWR), are evaluated. Data on high accuracy of MWR in measurement of the cerebral cortex temperature in comparison with invasive methods are presented. Conclusion. In healthy individuals MWR revealed a distinct daily rhythmic changes of the cerebral cortex temperature, and badly violated circadian rhythms in patients with brain lesions. Since MWR is an easy-toperform, non-invasive and objective diagnostic tool, it is feasible to use this technology to detect latent cerebral hyperthermia and assess the level of temperature heterogeneity disruption, as well as to study the circadian rhythm of temperature changes.