Травма головы — это любая травма, которая приводит к травме черепа или мозга . Термины «травматическое повреждение мозга» и «травма головы» часто используются взаимозаменяемо в медицинской литературе. [1] Поскольку травмы головы охватывают столь широкий спектр травм, существует множество причин, включая несчастные случаи, падения, физическое нападение или дорожно-транспортные происшествия, которые могут вызвать травмы головы.
Число новых случаев в Соединенных Штатах составляет 1,7 миллиона каждый год, и около 3% этих инцидентов приводят к смерти. Взрослые получают травмы головы чаще, чем любая другая возрастная группа, в результате падений, автомобильных аварий, столкновений или ударов предметами или нападений. Дети, однако, могут получить травмы головы от случайных падений или преднамеренных причин (таких как удар или встряхивание), что приводит к госпитализации. [1] Приобретенная черепно-мозговая травма (ПЧМТ) — это термин, используемый для дифференциации травм мозга, полученных после рождения, от травмы, от генетического нарушения или от врожденного нарушения . [2]
В отличие от перелома кости, когда травма тела очевидна, травма головы иногда может быть заметной или незаметной. В случае открытой черепно-мозговой травмы череп трескается и ломается предметом, который контактирует с мозгом. Это приводит к кровотечению. Другие очевидные симптомы могут быть неврологического характера. Человек может стать сонным, вести себя ненормально, потерять сознание, у него может возникнуть рвота, сильная головная боль, несоответствие размеров зрачков и/или он не сможет двигать определенными частями тела. Хотя эти симптомы проявляются сразу после получения черепно-мозговой травмы, многие проблемы могут развиться позже в жизни. Например, болезнь Альцгеймера гораздо более вероятно разовьется у человека, который перенес черепно-мозговую травму. [3]
Повреждение мозга, которое представляет собой разрушение или дегенерацию клеток мозга, является обычным явлением у тех, кто перенес черепно-мозговую травму. Нейротоксичность является еще одной причиной повреждения мозга, которая обычно относится к селективному, химически вызванному повреждению нейронов /мозга.
Травмы головы включают как травмы мозга, так и травмы других частей головы, таких как скальп и череп . Травмы головы могут быть закрытыми или открытыми. Закрытая (не снарядная) травма головы — это когда твердая мозговая оболочка остается неповрежденной. Череп может быть сломан, но не обязательно. Проникающая травма головы происходит, когда предмет пронзает череп и нарушает твердую мозговую оболочку. Травмы мозга могут быть диффузными , возникающими на большой площади, или очаговыми, расположенными на небольшой определенной области. Травма головы может вызвать перелом черепа , который может быть связан или не связан с травмой мозга. У некоторых пациентов могут быть линейные или вдавленные переломы черепа. Если происходит внутричерепное кровоизлияние , гематома внутри черепа может оказывать давление на мозг. Типы внутричерепного кровоизлияния включают субдуральную , субарахноидальную , экстрадуральную и интрапаренхиматозную гематому . В этих случаях используются операции по краниотомии для уменьшения давления путем отвода крови.
Травма мозга может возникнуть в месте удара, но также может быть и на противоположной стороне черепа из-за эффекта противоудара (удар по голове может вызвать перемещение мозга внутри черепа, в результате чего мозг ударяется о внутреннюю часть черепа, противоположную удару головы). В то время как воздействие на мозг в том же месте травмы черепа является эффектом удара. Если удар заставляет голову двигаться, травма может усугубиться, потому что мозг может рикошетить внутри черепа, вызывая дополнительные удары, или мозг может оставаться относительно неподвижным (из-за инерции), но быть пораженным движущимся черепом (оба являются травмами противоудара).
Конкретные проблемы после травмы головы могут включать в себя [4] [5] [6]
Сотрясение мозга — это форма легкой черепно-мозговой травмы (ЧМТ). Эта травма является результатом удара по голове, который может сделать физическое, когнитивное и эмоциональное поведение человека нерегулярным. Симптомы могут включать неуклюжесть, усталость , спутанность сознания , тошноту , нечеткое зрение , головные боли и другие. [7] Легкие сотрясения мозга связаны с последствиями . [8] Тяжесть измеряется с помощью различных систем оценки сотрясения мозга .
Немного более тяжелая травма связана как с антероградной, так и с ретроградной амнезией (неспособностью вспомнить события до или после травмы). Продолжительность амнезии коррелирует с тяжестью травмы. Во всех случаях у пациентов развивается постконтузионный синдром , который включает проблемы с памятью, головокружение, усталость, тошноту и депрессию . Сотрясение мозга является наиболее распространенной травмой головы у детей. [9]
Типы внутричерепного кровоизлияния грубо группируются на интрааксиальные и экстрааксиальные. Кровоизлияние считается очаговым повреждением мозга ; то есть оно происходит в локализованном месте, а не вызывает диффузное повреждение на более обширной площади.
Внутримозговое кровоизлияние — это кровотечение внутри самого мозга, или церебральное кровоизлияние . Эта категория включает внутрипаренхиматозное кровоизлияние , или кровотечение внутри мозговой ткани, и внутрижелудочковое кровоизлияние , кровотечение внутри желудочков мозга (особенно у недоношенных детей ). Внутримозговые кровоизлияния более опасны и труднее поддаются лечению, чем внемозговые кровотечения. [10]
Экстрааксиальное кровоизлияние, кровотечение, которое происходит внутри черепа, но за пределами мозговой ткани, подразделяется на три подтипа:
Ушиб головного мозга — это ушиб мозговой ткани. При ушибе мягкая мозговая оболочка не нарушается в отличие от разрывов. Большинство ушибов происходит в лобной и височной долях . Осложнения могут включать отек мозга и транстенториальное вклинение. Целью лечения должно быть лечение повышенного внутричерепного давления . Прогноз осторожный.
Диффузное аксональное повреждение , или DAI, обычно возникает в результате ускорения или замедления движения, не обязательно удара. Аксоны растягиваются и повреждаются, когда части мозга разной плотности скользят друг по другу. Прогнозы сильно различаются в зависимости от степени повреждения.
Разрыв вышележащей кожи головы и нарушение целостности мягких тканей с переломом черепа представляют собой «сложную черепно-мозговую травму» и имеют более высокие показатели инфицирования, неблагоприятных неврологических исходов, отсроченных судорог, смертности и длительности пребывания в больнице. [12]
Для классификации тяжести черепно-мозговых травм используются три категории: легкая, средняя и тяжелая.
Симптомы легкой черепно-мозговой травмы включают головные боли, спутанность сознания, звон в ушах, усталость, изменения в режиме сна, настроении или поведении. Другие симптомы включают проблемы с памятью, концентрацией, вниманием или мышлением. Умственная усталость является распространенным изнурительным опытом и может не быть связана пациентом с исходным (незначительным) инцидентом. Нарколепсия и расстройства сна являются распространенными ошибочными диагнозами. [ необходима цитата ]
Когнитивные симптомы включают спутанность сознания, агрессию, ненормальное поведение, невнятную речь и кому или другие расстройства сознания. Физические симптомы включают головные боли, которые не проходят или ухудшаются, рвоту или тошноту, судороги или припадки, аномальное расширение зрачков, невозможность проснуться ото сна, слабость в конечностях и потерю координации. В случаях тяжелых черепно-мозговых травм велика вероятность областей с постоянной инвалидностью, включая нейрокогнитивные дефициты , бред (часто, если быть точным, монотематичный бред ), проблемы с речью или движением и интеллектуальную инвалидность . Также могут быть изменения личности. Наиболее тяжелые случаи приводят к коме или даже стойкому вегетативному состоянию . [13]
Симптомы, наблюдаемые у детей, включают изменения в привычках питания, постоянную раздражительность или грусть, изменения внимания, нарушение сна или потерю интереса к игрушкам. [13]
Представление варьируется в зависимости от травмы. У некоторых пациентов с черепно-мозговой травмой состояние стабилизируется, а у других ухудшается. У пациента может быть неврологический дефицит или его отсутствие . У пациентов с сотрясением мозга может быть анамнез потери сознания на несколько секунд или минут, затем нормальное пробуждение. Также могут наблюдаться нарушения зрения и равновесия. К распространенным симптомам черепно-мозговой травмы относятся кома , спутанность сознания, сонливость, изменение личности, судороги , тошнота и рвота , головная боль и ясный промежуток , во время которого пациент кажется в сознании, но позже состояние ухудшается. [14]
Симптомы перелома черепа могут включать:
Поскольку травмы головного мозга могут быть опасны для жизни, даже люди с, казалось бы, легкими травмами, без заметных признаков или жалоб, требуют пристального наблюдения; у них есть шанс проявиться серьезные симптомы позже. Опекунам пациентов с легкой травмой, выписанных из больницы, часто советуют будить пациента несколько раз в течение следующих 12–24 часов, чтобы оценить ухудшение симптомов.
Шкала комы Глазго (GCS) — это инструмент для измерения степени потери сознания и, таким образом, полезный инструмент для определения тяжести травмы. Детская шкала комы Глазго используется для маленьких детей. Широко используемый алгоритм детской черепно-мозговой травмы PECARN помогает врачам взвешивать риск-польза визуализации в клинических условиях с учетом множества факторов, касающихся пациента, включая механизм/местоположение травмы, возраст пациента и оценку GCS. [15]
Симптомы черепно-мозговых травм также могут зависеть от места травмы, и в результате нарушения характерны для пораженной части мозга. Размер поражения коррелирует с тяжестью, восстановлением и пониманием. [16] Черепно-мозговые травмы часто приводят к нарушениям или инвалидности , которые могут сильно различаться по степени тяжести.
Исследования показывают, что существует корреляция между поражением мозга и расстройствами языка, речи и категориально-специфических расстройств. Афазия Вернике связана с аномией , неосознанным созданием слов ( неологизмов ) и проблемами с пониманием. Симптомы афазии Вернике вызваны повреждением задней части верхней височной извилины . [17] [18]
Повреждение зоны Брока обычно вызывает такие симптомы, как пропуск функциональных слов ( аграмматизм ), изменения в произношении звуков, дислексия , дисграфия и проблемы с пониманием и произношением. Афазия Брока является признаком повреждения задней нижней лобной извилины мозга. [19]
Однако нарушение, вызванное повреждением области мозга, не обязательно означает, что поврежденная область полностью ответственна за когнитивный процесс, который нарушен. Например, при чистой алексии способность читать нарушается из-за поражения как левого поля зрения, так и связи между правым полем зрения и языковыми областями (область Брока и область Вернике). Однако это не означает, что человек с чистой алексией не способен понимать речь — просто нет связи между его рабочей зрительной корой и языковыми областями — о чем свидетельствует тот факт, что чистые алексики все еще могут писать, говорить и даже транскрибировать буквы, не понимая их значения. [20] Повреждения веретенообразной извилины часто приводят к прозопагнозии , неспособности отличать лица и другие сложные объекты друг от друга. [21] [ медицинская цитата необходима ] [22] Повреждения миндалевидного тела устранят повышенную активацию, наблюдаемую в затылочных и веретенообразных зрительных областях в ответ на страх, если область не повреждена. Повреждения миндалевидного тела изменяют функциональную схему активации на эмоциональные стимулы в областях, которые удалены от миндалевидного тела. [23]
Другие поражения зрительной коры имеют различные эффекты в зависимости от места повреждения. Повреждения V1 , например, могут вызывать слепозрение в различных областях мозга в зависимости от размера поражения и расположения относительно шпорной борозды . [24] Повреждения V4 могут вызывать дальтонизм , [25] а двусторонние поражения MT/V5 могут вызывать потерю способности воспринимать движение. [26] Повреждения теменных долей могут приводить к агнозии , неспособности распознавать сложные объекты, запахи или формы, или аморфосинтезу , потере восприятия на противоположной стороне тела.
Травмы головы могут быть вызваны большим количеством причин. Все эти причины можно разделить на две категории, используемые для классификации травм головы: те, которые возникают в результате ударов, и те, которые возникают в результате сотрясения. [27] Распространенными причинами травм головы в результате удара являются дорожно-транспортные происшествия , бытовые и профессиональные несчастные случаи, падения, нападения и спортивные несчастные случаи. Травмы головы от сотрясения наиболее распространены среди младенцев и детей. [28]
По данным CDC США , 32% травматических повреждений головного мозга (еще один, более конкретный термин для травм головы) вызваны падениями, 10% нападениями, 16,5% ударами или о что-то, 17% дорожно-транспортными происшествиями и 21% другими/неизвестными способами. Кроме того, самый высокий уровень травматизма наблюдается среди детей в возрасте 0–14 лет и взрослых в возрасте 65 лет и старше. [29] Травмы головного мозга, которые включают повреждение мозга, также могут быть вызваны воздействием токсичных химических веществ, недостатком кислорода, опухолями, инфекциями и инсультом. [30] Возможные причины широко распространенного повреждения мозга включают гипоксию при рождении, длительную гипоксию (недостаток кислорода ), отравление тератогенами (включая алкоголь ), инфекцию и неврологические заболевания . Опухоли головного мозга могут повышать внутричерепное давление, вызывая повреждение мозга .
Существует несколько методов диагностики черепно-мозговой травмы. Медицинский работник задаст пациенту вопросы, касающиеся травмы, а также вопросы, которые помогут определить, каким образом травма влияет на функцию. В дополнение к этому слух, зрение, равновесие и рефлексы также могут быть оценены как индикатор тяжести травмы. [29] Неконтрастная КТ головы должна быть выполнена немедленно всем тем, кто получил умеренную или тяжелую черепно-мозговую травму. КТ — это метод визуализации, который позволяет врачам видеть внутреннюю часть головы без хирургического вмешательства, чтобы определить, есть ли внутреннее кровотечение или отек мозга. [31] Компьютерная томография (КТ) стала диагностическим методом выбора при черепно-мозговой травме из-за ее точности, надежности, безопасности и широкой доступности. Изменения микроциркуляции, нарушение ауторегуляции, отек мозга и аксональное повреждение начинаются сразу после получения черепно-мозговой травмы и проявляются в виде клинических, биохимических и радиологических изменений. [32] МРТ также может проводиться для определения наличия у человека аномальных новообразований или опухолей в мозге или для определения того, был ли у пациента инсульт. [33]
Шкала комы Глазго (GCS) является наиболее широко используемой системой оценки степени тяжести черепно-мозговой травмы. Этот метод основан на объективных наблюдениях за определенными признаками для определения тяжести черепно-мозговой травмы. Он основан на трех признаках: открывание глаз, вербальная реакция и двигательная реакция, которые оцениваются, как описано ниже. На основе шкалы комы Глазго тяжесть классифицируется следующим образом: тяжелые черепно-мозговые травмы оцениваются на уровне 3–8, умеренные черепно-мозговые травмы — на уровне 9–12 и легкие черепно-мозговые травмы — на уровне 13–15.
Существует несколько методов визуализации, которые могут помочь в диагностике и оценке степени повреждения мозга, такие как компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ), диффузионно-тензорная томография (ДТТ) и магнитно-резонансная спектроскопия (МРС), позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), однофотонная эмиссионная томография (ОФЭКТ). КТ и МРТ — два широко используемых и наиболее эффективных метода. КТ может показать кровоизлияния в мозг, переломы черепа, скопление жидкости в мозге, которое приведет к повышению внутричерепного давления. МРТ способна лучше обнаруживать более мелкие травмы, обнаруживать повреждения внутри мозга, диффузное аксональное повреждение, повреждения ствола мозга, задней черепной ямки, а также субтемпоральной и субфронтальной областей. Однако пациенты с кардиостимуляторами, металлическими имплантатами или другими металлами в организме не могут пройти МРТ. Обычно другие методы визуализации не используются в клинических условиях из-за стоимости и недоступности.
Большинство травм головы имеют доброкачественный характер и не требуют лечения, кроме анальгетиков, таких как ацетаминофен. Нестероидные обезболивающие, такие как ибупрофен, избегаются, поскольку они могут усилить любое потенциальное кровотечение. Из-за высокого риска даже незначительных травм мозга, тщательное наблюдение за потенциальными осложнениями, такими как внутричерепное кровотечение . Если мозг был серьезно поврежден травмой, может быть полезно нейрохирургическое обследование. Лечение может включать контроль повышенного внутричерепного давления. Это может включать седацию, паралитики, отведение спинномозговой жидкости. Альтернативы второй линии включают декомпрессивную краниэктомию (Джаганнатан и др. обнаружили чистый 65% благоприятный показатель исходов у детей), барбитуратовую кому, гипертонический солевой раствор и гипотермию. Хотя все эти методы имеют потенциальные преимущества, не было ни одного рандомизированного исследования, которое показало бы однозначную пользу.
Врачи часто будут обращаться к правилам поддержки клинических решений, таким как Canadian CT Head Rule или New Orleans/Charity Head injury/Trauma Rule, чтобы решить, нужны ли пациенту дальнейшие исследования визуализации или только наблюдение. Такие правила обычно изучаются подробно несколькими исследовательскими группами с большими когортами пациентов, чтобы гарантировать точность, учитывая риск неблагоприятных событий в этой области. [34]
Существует сертификация по узкой специализации в области медицины травм головного мозга, которая подтверждает экспертные знания в лечении травм головного мозга. [35] [36]
Прогноз или вероятное развитие заболевания зависит от характера, локализации и причины повреждения головного мозга (см. Травматическое повреждение головного мозга , Очаговое и диффузное повреждение головного мозга , Первичное и вторичное повреждение головного мозга ).
У детей с неосложненными легкими травмами головы риск внутричерепного кровотечения в течение следующего года редок и составляет 2 случая на 1 миллион. [37] В некоторых случаях могут возникнуть преходящие неврологические нарушения, длящиеся от нескольких минут до нескольких часов. Злокачественный посттравматический отек мозга может неожиданно развиться у стабильных пациентов после травмы, как и посттравматические припадки . Восстановление у детей с неврологическими дефицитами будет разным. Дети с неврологическими дефицитами, которые улучшаются ежедневно, с большей вероятностью выздоровеют, в то время как те, кто находится в вегетативном состоянии в течение нескольких месяцев, с меньшей вероятностью выздоровеют. У большинства пациентов без дефицитов наблюдается полное выздоровление. Однако у лиц, которые получили травму головы, приведшую к потере сознания в течение часа или более, риск развития болезни Альцгеймера в более позднем возрасте в два раза выше. [38]
Травма головы может быть связана с травмой шеи. Синяки на спине или шее, боль в шее или боль, отдающая в руки, являются признаками травмы шейного отдела позвоночника и требуют иммобилизации позвоночника с помощью наложения шейного воротника и, возможно, лонгборда. Если неврологический осмотр в норме, это обнадеживает. Повторная оценка необходима, если наблюдается усиление головной боли , судороги , односторонняя слабость или постоянная рвота.
Для борьбы с чрезмерным использованием КТ головы, дающих отрицательные результаты внутричерепного кровоизлияния, что неоправданно подвергает пациентов облучению и увеличивает время пребывания в больнице и стоимость визита, были разработаны многочисленные правила поддержки принятия клинических решений, чтобы помочь врачам взвесить возможность сканирования пациента с травмой головы. Среди них правило Canadian Head CT, алгоритм PECARN Head Injury/Trauma и правило New Orleans/Charity Head Injury/Trauma, которые помогают врачам принимать эти решения, используя легко получаемую информацию и неинвазивные методы.
Травмы головного мозга очень трудно предсказать по исходу. Для определения вероятности прогноза необходимо множество тестов и специалистов. У людей с незначительным повреждением мозга могут быть изнурительные побочные эффекты; не только тяжелое повреждение мозга имеет изнурительные последствия. Побочные эффекты травмы головного мозга зависят от местоположения и реакции организма на травму. Даже легкое сотрясение мозга может иметь долгосрочные последствия, которые могут не разрешиться.
Основу понимания человеческого поведения и травм головного мозга можно отнести к случаю Финеаса Гейджа и знаменитым исследованиям случаев Пола Брока. Первое исследование случая черепно-мозговой травмы Финеаса Гейджа является одним из самых удивительных повреждений головного мозга в истории. В 1848 году Финеас Гейдж прокладывал путь для новой железнодорожной линии, когда он столкнулся со случайным взрывом трамбовочного железа прямо через его лобную долю. Гейдж, как наблюдалось, был интеллектуально не затронут, но являл собой пример поведенческих дефицитов после травмы. Эти дефициты включают: становился спорадическим, неуважительным, крайне грубым и не обращал внимания на других рабочих. У Гейджа начались припадки в феврале 1860 года, и он умер всего через четыре месяца, 21 мая 1860 года. [39]
Десять лет спустя Поль Брока обследовал двух пациентов с нарушением речи из-за травм лобной доли. У первого пациента Брока отсутствовала продуктивная речь. Он увидел в этом возможность заняться локализацией языка. Только после смерти Леборна, формально известного как «тан», Брока подтвердил поражение лобной доли при вскрытии. У второго пациента были похожие нарушения речи, что подтвердило его выводы о локализации языка. Результаты обоих случаев стали жизненно важной проверкой связи между речью и левым полушарием мозга. Пораженные области сегодня известны как зона Брока и афазия Брока. [40]
Несколько лет спустя немецкий нейробиолог Карл Вернике консультировал пациента, перенесшего инсульт. У пациента не было ни речевых, ни слуховых нарушений, но были некоторые мозговые дефициты. Эти дефициты включали: отсутствие способности понимать то, что ему говорили, и написанные слова. После его смерти Вернике исследовал его вскрытие, которое обнаружило поражение, расположенное в левой височной области. Эта область стала известна как зона Вернике . Позже Вернике выдвинул гипотезу о связи между зоной Вернике и зоной Брока, что было доказанным фактом. [41]
Травмы головы являются основной причиной смерти во многих странах. [42]