actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems10.29413/ABS.2024-9.3.14actabiomedica-4825Research ArticleНЕВРОЛОГИЯ И НЕЙРОХИРУРГИЯNEUROLOGY AND NEUROSURGERYПредикторы динамики изменения когнитивных функций у пациентов через 6 месяцев после каротидной эндартерэктомииPredictors of the dynamics of changes in cognitive functions in patients 6 months after carotid endarterectomyhttps://orcid.org/0000-0002-0817-9573КалининР. Е.KalininR. E.

Калинин Роман Евгеньевич – доктор медицинских наук, профессор, ректор, заведующий кафедрой сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной хирургии и лучевой диагностики

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Roman E. Kalinin – Dr. Sc. (Med.), Professor, Rector, Head of the Department of Cardiovascular and Endovascular Surgery and Radiation Diagnostics

Vysokovoltnaya str. 9, Ryazan 390026

kalinin-re@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1687-332XПшенниковА. С.PshennikovA. S.

Пшенников Александр Сергеевич – доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной хирургии и лучевой диагностики

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Alexander S. Pshennikov – Dr. Sc. (Med.), Docent, Professor at the Department of Cardiovascular and Endovascular Surgery and Radiation Diagnostics

Vysokovoltnaya str. 9, Ryazan 390026

pshennikov1610@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1292-5452СучковИ. А.SuchkovI. A.

Сучков Игорь Александрович – доктор медицинских наук, профессор, проректор по научной работе и инновационному развитию

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Igor A. Suchkov – Dr. Sc. (Med.), Professor, Vice-Rector for Research and Innovations

Vysokovoltnaya str. 9, Ryazan 390026

suchkov_med@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4310-8786ЗоринР. А.ZorinR. A.

Зорин Роман Александрович – доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры неврологии и нейрохирургии

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Roman A. Zorin – Dr. Sc. (Med.), Docent, Professor at the Department of Neurology and Neurosurgery

Vysokovoltnaya str. 9, Ryazan 390026

zorin.ra30091980@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4667-3513СоляникН. А.SolyanikN. A.

Соляник Никита Андреевич – аспирант кафедры сердечно-сосудистой, рентгенэндоваскулярной хирургии и лучевой диагностики

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Nikita A. Solianik – Postgraduate at the Department of Cardiovascular and Endovascular Surgery and Radiation Diagnostics

Vysokovoltnaya str. 9, Ryazan 390026

solianik.nikita@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6951-0290БуршиновА. О.BurshinovA. O.

Буршинов Александр Олегович – доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры неврологии и нейрохирургии

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Alexander O. Burshinov – Dr. Sc. (Med.), Docent, Professor at the Department of Neurology and Neurosurgery

Vysokovoltnaya str. 9, Ryazan 390026

burshinov_65@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5780-1675ЛеоновГ. А.LeonovG. A.

Леонов Геннадий Александрович – доктор медицинских наук, доцент кафедры неврологии и нейрохирургии

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Gennady A. Leonov – Dr. Sc. (Med.), Associate Professor at the Department of Neurology and Neurosurgery

Vysokovoltnaya str. 9, Ryazan 390026

Leo_nav59@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5973-1196ЖадновВ. А.ZhadnovV. A.

Жаднов Владимир Алексеевич – доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой неврологии и нейрохирургии

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Vladimir A. Zhadnov – Dr. Sc. (Med.), Professor, Head of the Department of Neurology and Neurosurgery

Vysokovoltnaya str. 9, Ryazan 390026

Zhadnovva@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-4123-9408АфеновМ. Р.AfenovM. R.

Афенов Михаил Романович – студент 6-го курса

390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Mikhail R. Afenov – 6th year Student

Vysokovoltnaya str. 9, Ryazan 390026

afienov@mail.ruФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Минздрава РоссииRyazan State Medical University20242307202493144152Copyright © Калинин Р.Е., Пшенников А.С., Сучков И.А., Зорин Р.А., Соляник Н.А., Буршинов А.О., Леонов Г.А., Жаднов В.А., Афенов М.Р., 20242024Калинин Р.Е., Пшенников А.С., Сучков И.А., Зорин Р.А., Соляник Н.А., Буршинов А.О., Леонов Г.А., Жаднов В.А., Афенов М.Р.Kalinin R.E., Pshennikov A.S., Suchkov I.A., Zorin R.A., Solyanik N.A., Burshinov A.O., Leonov G.A., Zhadnov V.A., Afenov M.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/4825

Актуальность. Атеросклеротическое поражение сонных артерий является одной из актуальных проблем в связи с высоким риском развития ишемического инсульта и когнитивных нарушений. Динамика клинических нарушений у пациентов с каротидными стенозами определяется комплексом нейрофизиологических, ангиологических, тканевых и молекулярно-биологических реакций, характеристики которых могут выступать в роли предикторов течения патологии.Цель работы. Определение нейрофизиологических параметров и предикторов когнитивной дисфункции у пациентов, перенёсших каротидную эндартерэктомию.Материалы и методы. В исследование было включено 59 человек с атеросклеротическим поражением сонных артерий. Все включённые пациенты подвергались каротидной эндартерэктомии. У пациентов в различные сроки (до операции, через 6 месяцев после вмешательства) производилась оценка степени стеноза внутренней сонной артерии, регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ), когнитивных вызванных потенциалов Р300, вариабельности сердечного ритма, а также оценка когнитивного статуса по шкалам FAB (Frontal Assessment Battery), MoCA (Montreal Cognitive Assessment) Test. Пациенты были разделены на группы на основе динамики когнитивных тестов методом кластерного анализа (k-средних) с идентификацией элементов, входящих в кластеры: кластер 1 – с «сохранным» профилем когнитивного статуса; кластер 2 – с умеренными когнитивными нарушениями.Результаты. В кластере 1 определяется более высокая мощность бетаколебаний в лобных отведениях, амплитуда компонента Р3 потенциала Р300, а также большая вариабельность R-R интервалов по суммарному показателю и высокочастотной мощности. Нами была предложена модель, позволяющая классифицировать пациентов в группы по динамике балльной оценки когнитивных функций. Согласно полученным данным, наиболее значимыми предикторами динамики когнитивного статуса являлись исходные характеристики ЭЭГ и когнитивного вызванного потенциала Р300.Выводы. Выявлены клинико-нейрофизиологические корреляты когнитивной дисфункции: ассоциация с большей сохранностью активирующих влияний на ЭЭГ, процессов опознания и принятия решения в ассоциативных зонах коры, меньшей выраженностью активности стресс-реализующих механизмов. Показатели спектрального анализа ЭЭГ и характеристики когнитивного вызванного потенциала Р300 являются предикторами динамики когнитивного статуса.

Background. Carotid atherosclerosis is one of the urgent problems due to the high risk of developing ischemic stroke and cognitive impairment. The dynamics of clinical disorders in patients with carotid stenosis is determined by a complex of neurophysiological, angiological, tissue and biomolecular reactions, the characteristics of which can act as predictors of the course of the pathology.The aim of the work. To determine the neurophysiological parameters and predictors of cognitive dysfunction in patients who underwent carotid endarterectomy.Materials and methods. The study included 59 people with carotid atherosclerotic disease. All included patients underwent carotid endarterectomy. We assessed the degree of stenosis of the internal carotid artery and cognitive status using the FAB (Frontal Assessment Battery) scale and MoCA (Montreal Cognitive Assessment) Test and recorded electroencephalogram (EEG), P300 cognitive evoked potentials and heart rate variability in patients at various terms (before surgery, 6 months after the surgery). Patients were divided into groups based on the dynamics of cognitive tests using cluster analysis (k-means) with identification of elements included in the clusters: patients of cluster 1 had a “preserved” profile of cognitive status; patients of cluster 2 – moderate cognitive dysfunction.Results. Patients of cluster 1 had a higher power of beta oscillations in the frontal lead, a higher amplitude of the P3 component of the P300 potential, and a greater variability of R-R intervals in terms of the total indicator and high-frequency power. We proposed a model that allows us to classify patients into groups according to the dynamics of cognitive function scores. According to the data obtained, the most significant predictors of the dynamics of cognitive status were the initial characteristics of the EEG and the P300 cognitive evoked potential.Conclusions. We determined the clinical and neurophysiological correlates of cognitive dysfunction: an association with greater preservation of activating effects on the EEG, processes of recognition and decision-making in the associative zones of the cortex, and less pronounced activity of stress-implementing mechanisms. Indicators of EEG spectral analysis and characteristics of the P300 cognitive evoked potential are predictors of the cognitive status dynamics.

атеросклероз сонных артерийкогнитивный потенциал Р300каротидная эндартерэктомиякогнитивные функцииискусственные нейронные сетикластерный анализcarotid atherosclerosisP300 cognitive potentialcarotid endarterectomycognitive functionsartificial neural networkscluster analysisИсследование выполнено в рамках Гранта Президента РФ № МД-922.2022.3ReferencesChang RW, Tucker LY, Rothenberg KA, Lancaster E, Faruqi RM, Kuang HC, et al. Incidence of ischemic stroke in patients with asymptomatic severe carotid stenosis without surgical intervention. JAMA. 2022; 327(20): 1974-1982. doi: 10.1001/jama.2022.4835Chang RW, Tucker LY, Rothenberg KA, Lancaster E, Faruqi RM, Kuang HC, et al. Incidence of ischemic stroke in patients with asymptomatic severe carotid stenosis without surgical intervention. JAMA. 2022; 327(20): 1974-1982. doi: 10.1001/jama.2022.4835Кавешников В.С., Серебрякова В.Н., Трубачева И.А., Шальнова С.А. Выраженность каротидного атеросклероза у взрослого неорганизованного населения. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2019; 15(1): 84-89. doi: 10.20996/1819-6446-2019-15-1-84-89Kaveshnikov VS, Serebryakova VN, Trubacheva IA, Shalnova SA. Carotid atherosclerosis severity in unorganized adult population. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2019; 15(1): 84-89. (In Russ.) doi: 10.20996/1819-6446-2019-15-1-84-89Казанцев А.Н., Черных К.П., Заркуа Н.Э., Абдуллаев А.Д., Повторейко А.В., Багдавадзе Г.Ш., и др. Эверсионная каротидная эндартерэктомия с транспозицией внутренней сонной артерии по А.Н. Казанцеву. Госпитальные и отдаленные результаты. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. 2021; 29(1): 73-88. doi: 10.23888/PAVLOVJ202129173-88Kazantsev AN, Chernykh KP, Zarkua NE, Abdullaev AD, Povtoreiko AV, Bagdavadze GS, et al. Eversion carotid endarterectomy with transposition of the internal carotid artery according to A.N. Kazantsev. Hospital and long-term results. I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald. 2021; 29(1): 73-88. (In Russ.) doi: 10.23888/PAVLOVJ202129173-88Пышкина Л.И., Абиева А.Р., Ясаманова А.Н., Дарвиш Н.А., Камчатнов П.Р., Кабанов А.А., и др. Течение цереброваскулярной патологии у больных со стенозирующим поражением сонных артерий. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2018; 118: 8-13. doi: 10.17116/jnevro20181180928Pyshkina LI, Abieva AR, Iasamanova AN, Darvish NA, Kamchatnov PR, Kabanov AA, et al. Dynamic of cerebrovascular disorders in patients with carotid stenosis. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2018; 118(9‑2): 8‑13. (In Russ.) doi: 10.17116/jnevro20181180928Матюшкин А.В., Мустафин А.Х. Результаты каротидной эндартерэктомии в лечении пациентов, перенесших ишемический инсульт. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2021; 3: 50-56. doi: 10.17116/hirurgia202103150Matyushkin AV, Mustafin AKh. Results of carotid endarterectomy in patients after previous stroke. Pirogov Russian Journal of Surgery. 2021; (3): 50‑56. (In Russ.) doi: 10.17116/hirurgia202103150Meershoek AJA, de Waard DD, Trappenburg J, Zeebregts CJ, Bulbulia R, Kappelle JLJ, et al.; Delphi consensus experts panel. Clinical response to procedural stroke following carotid endarterectomy: A Delphi Consensus Study. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2021; 62(3): 350-357. doi: 10.1016/j.ejvs.2021.05.033Meershoek AJA, de Waard DD, Trappenburg J, Zeebregts CJ, Bulbulia R, Kappelle JLJ, et al.; Delphi consensus experts panel. Clinical response to procedural stroke following carotid endarterectomy: A Delphi Consensus Study. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2021; 62(3): 350-357. doi: 10.1016/j.ejvs.2021.05.033Хасанова Д.Р., Житкова Ю.В., Гаспарян А.А. Значение атеросклеротического стенозирующего поражения брахиофациальных артерий в формировании когнитивных нарушений. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2015; 7(1): 43-48. doi: 10.14412/2074-2711-2015-1-43-48Khasanova DR, Zhitkova YV, Gasparyan AA. Importance of atherosclerotic stenotic lesion of the brachiocephalic arteries in the development of cognitive impairments. Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2015; 7(1): 43-48. (In Russ.) doi: 10.14412/2074-2711-2015-1-43-48Sridharan ND, Asaadi S, Thirumala PD, Avgerinos ED. A systematic review of cognitive function after carotid edarterctomy in asymptomatic patients. J Vasc Surg. 2022; 75(6): 2074-2085. doi: 10.1016/j.jvs.2021.12.059Sridharan ND, Asaadi S, Thirumala PD, Avgerinos ED. A systematic review of cognitive function after carotid edarterctomy in asymptomatic patients. J Vasc Surg. 2022; 75(6): 2074-2085. doi: 10.1016/j.jvs.2021.12.059Ge Y, Li Q, Nie Y, Gao J, Luo K, Fang X, et al. Dexmedetomidine improves cognition after carotid endarterectomy by inhibiting cerebral inflammation and enhancing brain-derived neurotrophic factor expression. J Int Med Res. 2019; 47(6): 2471-2482. doi: 10.1177/0300060519843738Ge Y, Li Q, Nie Y, Gao J, Luo K, Fang X, et al. Dexmedetomidine improves cognition after carotid endarterectomy by inhibiting cerebral inflammation and enhancing brain-derived neurotrophic factor expression. J Int Med Res. 2019; 47(6): 2471-2482. doi: 10.1177/0300060519843738Иванова Л.Г., Мкртчян В.Р., Хайкин В.Д., Гудкова А.А. Кудухова К.И., Дружкова Т.А. Роль нейротрофического фактора мозга (BDNF) в развитии когнитивных нарушений сосудистого генеза. Вестник неврологии, психиатрии и нейрохирургии. 2020; 12: 67-78. doi: 10.33920/med-01-2012-07Ivanova LG, Mkrtchyan VR, Khaikin VD, Gudkova AA, Kudukhova KI, Druzhkova TA. The role of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in the development of vascular cognitive impairment. Bulletin of Neurology, Psychiatry and Neurosurgery. 2020; 12: 67-78. (In Russ.) doi: 10.33920/med-01-2012-07Nahas NE, Zaki A, Zakaria M, Naser AAE, Bassiony AE, Abdeldayem E, et al. Cognitive impairment in asymptomatic cerebral arterial stenosis: A P300 study. Neurol Sci. 2023; 44(2): 601-609. doi: 10.1007/s10072-022-06442-9Nahas NE, Zaki A, Zakaria M, Naser AAE, Bassiony AE, Abdeldayem E, et al. Cognitive impairment in asymptomatic cerebral arterial stenosis: A P300 study. Neurol Sci. 2023; 44(2): 601-609. doi: 10.1007/s10072-022-06442-9Sridharan ND, Asaadi S, Thirumala PD, Avgerinos ED. A systematic review of cognitive function after carotid endarterectomy in asymptomatic patients. J Vasc Surg. 2022; 75(6): 2074-2085. doi: 10.1016/j.jvs.2021.12.059Sridharan ND, Asaadi S, Thirumala PD, Avgerinos ED. A systematic review of cognitive function after carotid endarterectomy in asymptomatic patients. J Vasc Surg. 2022; 75(6): 2074-2085. doi: 10.1016/j.jvs.2021.12.059Whooley JL, David BC, Woo HH, Hoh BL, Raftery KB, Hussain Siddiqui A, et al. Carotid Revascularization and its effect on cognitive function: A prospective nonrandomized multicenter clinical study. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2020; 29(5): 104702. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.104702Whooley JL, David BC, Woo HH, Hoh BL, Raftery KB, Hussain Siddiqui A, et al. Carotid Revascularization and its effect on cognitive function: A prospective nonrandomized multicenter clinical study. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2020; 29(5): 104702. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.104702Nakamizo A, Amano T, Matsuo S, Kuwashiro T, Yasaka M, Okada Y. Common carotid flow velocity is associated with cognitive function after carotid endarterectomy. J Clin Neurosci. 2020; 76: 53-57. doi: 10.1016/j.jocn.2020.04.050Nakamizo A, Amano T, Matsuo S, Kuwashiro T, Yasaka M, Okada Y. Common carotid flow velocity is associated with cognitive function after carotid endarterectomy. J Clin Neurosci. 2020; 76: 53-57. doi: 10.1016/j.jocn.2020.04.050Абугов С.А., Алекян Б.Г., Аракелян В.С., Белов Ю.В., Белоярцев Д.Ф., Вачев А.Н., и др. Закупорка и стеноз сонной артерии: клинические рекомендации. М.: Министерство здравоохранения Российской Федерации; 2016.Abugov SA, Alekyan BG, Arakelyan VS, Belov YuV, Beloyartsev DF, Vachev AN, et al. Blockage and stenosis of the carotid artery: Clinical recommendations. Moscow: Ministry of Health of the Russian Federation; 2016. (In Russ.)Ferguson GG, Eliasziw M, Barr HW, Clagett GP, Barnes RW, Wallace MC, et al. The North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial: Surgical results in 1415 patients. Stroke. 1999; 30(9): 1751-1758. doi: 10.1161/01.str.30.9.1751Ferguson GG, Eliasziw M, Barr HW, Clagett GP, Barnes RW, Wallace MC, et al. The North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial: Surgical results in 1415 patients. Stroke. 1999; 30(9): 1751-1758. doi: 10.1161/01.str.30.9.1751Сысоев Ю.И., Приходько В.А., Титович И.А., Карев В.Е., Оковитый С.В. Изменения соматосенсорных вызванных потенциалов у крыс, перенёсших обратимую церебральную ишемию. Acta biomedica scientifica. 2022; 7(4): 190-200. doi: 10.29413/ABS.2022-7.4.22Sysoev YuI, Prikhodko VA, Titovich IA, Karev VE, Okovityy SV. Changes in somatosensory evoked potentials in rats following transient cerebral ischemia. Acta biomedica scientifica. 2022; 7(4): 190-200. (In Russ.) doi: 10.29413/ABS.2022-7.4.22Мухаметов Б.Г. Обзор и анализ программного обеспечения для расшифровки ЭКГ. Наука, техника и образование. 2017; 6(36): 70-71.Mukhametov BG. Review and analysis of ECG decoding software. Science, Technology and Education. 2017; 6(36): 70-71. (In Russ.)Aceto P, Lai C, De Crescenzo F, Crea MA, Di Franco V, Pellicano GR, et al. Cognitive decline after carotid endarterectomy: Systematic review and meta-analysis. Eur J Anaesthesiol. 2020; 37(11): 1066-1074. doi: 10.1097/EJA.0000000000001130Aceto P, Lai C, De Crescenzo F, Crea MA, Di Franco V, Pellicano GR, et al. Cognitive decline after carotid endarterectomy: Systematic review and meta-analysis. Eur J Anaesthesiol. 2020; 37(11): 1066-1074. doi: 10.1097/EJA.0000000000001130Бабаян Г.Б., Зорин Р.А., Пшенников А.С., Сучков И.А., Юдин В.А., Жаднов В.А., и др. Предикторы неврологического дефицита при гемодинамически значимых стенозах сонных и позвоночных артерий. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2019; 7(4): 533-540. doi: 10.23888/HMJ201974533-540Babayan GB, Zorin RA, Pshennikov AS, Suchkov IA, Yudin VA, Zhadnov VA, et al. Predictors of neurological deficits in patients with hemodynamically significant stenosis of carotid and vertebral arteries. Science of the Young (Eruditio Juvenium). 2019; 7(4): 533-540. (In Russ.) doi: 10.23888/HMJ201974533-540Калинин Р.Е., Пшенников А.С., Зорин Р.А., Сучков И.А. Соляник Н.А. Биохимические показатели церебрального повреждения при операциях на сонных артериях (обзор литературы). Ангиология и сосудистая хирургия. 2022; 28(1): 148-153.Kalinin RE, Pshennikov AS, Zorin RA, Suchkov IA, Solyanik NA. Biochemical indicators of cerebral damage during operations on the carotid arteries (literature review). Angiology and Vascular Surgery. 2022; 28(1): 148-153. (In Russ.)Zuniga MC, Tran TB, Baughman BD, Raghuraman G, Hitchner E, Rosen A, et al. A prospective evaluation of systemic biomarkers and cognitive function associated with carotid revascularization. Ann Surg. 2016; 264: 659-665. doi: 10.1097/SLA.0000000000001853Zuniga MC, Tran TB, Baughman BD, Raghuraman G, Hitchner E, Rosen A, et al. A prospective evaluation of systemic biomarkers and cognitive function associated with carotid revascularization. Ann Surg. 2016; 264: 659-665. doi: 10.1097/SLA.0000000000001853Qiu J, Tan G, Lin Y, Guan J, Dai Z, Wang F, et al. Automated detection of intracranial artery stenosis and occlusion in magnetic resonance angiography: A preliminary study based on deep learning. Magn Reson Imaging. 2022; 94: 105-111. doi: 10.1016/j.mri.2022.09.006Qiu J, Tan G, Lin Y, Guan J, Dai Z, Wang F, et al. Automated detection of intracranial artery stenosis and occlusion in magnetic resonance angiography: A preliminary study based on deep learning. Magn Reson Imaging. 2022; 94: 105-111. doi: 10.1016/j.mri.2022.09.006

The authors declare that there are no conflicts of interest present.