Транскраниальное дуплексное ангиосканирование сосудов головного мозга

У большинства людей в возрасте старше 50 лет наблюдаются атеросклеротические поражения сосудов, и, следовательно, повышается риск инсульта. Для профилактики данного осложнения необходимо следить за состоянием кровотока в сосудах, питающих головной мозг. На сегодняшний день самым лучшим методом является ультразвуковое исследование — дуплексное сканирование, которое в настоящее время служит основным методом диагностики различных видов патологии сосудистой системы мозга. Причем необходима диагностика не только состояния экстракраниальных сосудов, но и интракраниальных, для чего в современной медицине широко применяется транскраниальное сканирование. Чаще всего используется транскраниальное дуплексное сканирование – совместное использование B-режима и импульсного доплеровского режима. Часто данный вид сканирования называют триплексным сканированием, подчеркивая, что используется цветовое допплеровское кодирование потока.

Цели ультразвукового исследования артериальной и венозной систем головного мозга на экстра- и интракраниальном уровне:

– диагностика стенозирующей/окклюзирующей патологии в артериальной и венозной системах головного мозга, оценка её патогенетической и гемодинамической значимости;

– выявление комплекса нарушений, связанных с системными сосудистыми заболеваниями;

– выявление аномалий развития сосудов, артериальных и венозных аневризм, артериовенозных мальформаций, соустий, церебрального вазоспазма, нарушений венозной циркуляции;

– выявление ранних (доклинических) признаков системной сосудистой патологии;

– определение функций локальных и центральных механизмов регуляции сосудистого тонуса;

– установление возможной этиологической роли выявленного патологического процесса или симптомокомплекса в генезе клинического синдрома (синдромов), имеющегося у конкретного больного;

– оценка резервных возможностей системы мозгового кровообращения;

– мониторинг эффективности лечения.

Транскраниальное дуплексное сканирование (ТКДС) осуществляют на аппарате, в котором используют комбинацию низкой частоты излучения и импульсной допплеровской методики. Методика транскраниального дуплексного сканирования включает исследование вещества головного мозга в В-режиме (транскраниальная сонография) и исследование кровотока в крупных интракраниальных артериях, венах и синусах с использованием эффекта Допплера. Визуализация стенки интракраниальных сосудов в В-режиме при ТКДС принципиально невозможна из-за ультразвукового излучения низкой (2-2,5МГц) частоты, необходимой для преодоления препяtствия в виде костей черепа. В связи с этим вся качественная информация о состоянии просвета сосуда оценивается по характеру изменений цветовой картограммы потока крови в сосуде. ТКДС проводится векторным (секторным) датчиком, генерирующим импульсные колебания с частотой 1-2,5МГц через два основных и два дополнительных стандартных доступа.

Основные доступы:

— транстемпоральный – через чешую височной кости;

— субокципитальный – через большое затылочное отверстие.

Дополнительные доступы:

— трансорбитальный – через верхнюю глазничную щель;

— трансокципитальный – через чешую затылочной кости, над затылочным бугром.

Исследование через транстемпоральное и трансорбитальное окна проводится в положении пациента лежа. При проведении сканирования через темпоральное УЗ-окно — датчик устанавливается на чешую височной кости кпереди от ушной раковины (переднее темпоральное окно), над ней (среднее темпоральное окно) и кзади от ушной раковины (заднее темпоральное окно). В данной проекции визуализируются средние, пeредние и задние мозговые артерии, передняя и задние соединительные артерии, поперечное сечение основной артерии, средняя мозговая вена, вена Розенталя, вена Галена, прямой синус. При сканировании через трансорбитальное УЗ-окно датчик устанавливается на верхнее веко при закрытых глазах пациента. Из этого доступа можно визуализировать сифон внутренней сонной артерии (ВСА) (в поперечном сечении) и глазную артерию. Однако данный УЗ-доступ применяется редко ввиду сложной конфигурации сифона ВСА и боль-шой глубины залегания. При проведении сканирования через трансорбитальное УЗ-окно необходимо работать в диапазоне мощности, допустимом для исследований через глазное яблоко (не выше 100мВт\см2). Превышение верхней границы экспериментально установленного диапазона мощности может привести к развитию осложнений, основным из которых является отслойка сетчатки.

Исследование через субокципитальное и трансокципитальное УЗ-окна проводят в положении пациента сидя спиной к оператору с вертикальным положением головы. Субокципитальное УЗ-окно позволяет исследовать интракраниальные отделы позвоночных артерий и основную артерию, в некоторых случаях сегменты Р1 и Р2 задних мозговых артерий, мозжечковые артерии и прямой синус, паравертебральные и парабазилярные венозные сплетения. При исследовании датчик располагается по по средней линии под затылочным бугром или латерально. Трансокципитальный УЗ-доступ используется для визуализации прямого синуса, а также фрагментов задних мозговых артерий, глубоких вен мозга. Датчик располагается выше большого затылочного бугра, плоскость сканирования параллельна основанию черепа или составляет с ним угол 20-30. ТКДС необходимо начинать с ориентировочного сканирования в В-режиме с визуализацией структур головного мозга, оценивая наличие патологических образований в них. Анатомическим ориентиром при сканировании средней мозговой артерии, сифона ВСА, передней мозговой артерии, средней мозговой вены является пирамида височной кости, имеющая повышенную эхогенность. Сегмент А1 передней мозговой артерии находится в проекции межполушарной щели. Анатомическим ориентиром для визуализации задней мозговой артерии, вены Розенталя, поперечника основной артерии служат ножки мозга – средний мозг. Анатомическими ориентирами при визуализации вены Галена, прямого синуса и зоны слияния синусов (синусового стока) являются таламус и 3-й желудочек мозга. Компрессионные пробы проводятся для проверки правильности локации и визуальной интерпритации получаемых изображений. Для получения информации о функциональной состоятельности передней соединительной артерии проводится локация сегмента А1передней мозговой артерии. Далее осуществляется последовательная кратковременная компрессия (3-5 сек) общих сонных артерий (ОСА) над устьем с гомо- и контрлатеральной стороны. При компрессии гомолатеральной ОСА в случае отсутствия или функциональной несостоятельности передней соединительной артерии кровоток значительно снижается. При ее функциональной состоятельности отмечается инверсия кровотока. При компрессии контрлатеральной ОСА в случае отсутствия или фнкциональной несостоятельности передней соединительной артерии кровоток не изменяется. При ее функциональной состоятельности отмечается возрастание кровотока в лоцируемом сегменте А1 передней мозговой артерии. Для получения информации о функциональной состоятельности задней соединительной артерии проводится локация сегмента Р1 задней мозговой артерии. Далее проводится компрессия гомолатеральной ОСА. При отсутствии или функциональной несостоятельности задней соединительной артерии кровоток не меняется. В случае ее функциональной состоятельности отмечается усиление кровотока в лоцируемом сегменте задней мозговой артерии.

Эти пробы позволяют оценить правильность эхолокации передней и задней мозговых артерий. Для оценки правильности эхолокации средней мозговой артерии исследуют М1 сегмент. Проводят компрессию гомолатеральной ОСА, в ответ на которую отмечается значительное снижение кровотока в лоцируемом сегменте. Основным ограничением при исследовании как структур головного мозга, так и интракраниальных сосудов являются наличие и выраженность УЗ-окон, прежде всего темпорального. Ограничением сканирования через субокципитальное УЗ-окно служат различные аномалии развития шейного отдела позоночника, в частности аномалия Арнольда-Киари, а также грубые дегенеративные изменения, обусловленные остеохондрозом этого отдела.

Все артерии, принимающие участие в кровоснабжении головного мозга отличаются низким периферическим сопротивлением. Для них типичны относительно высокая величина диастолической составляющей и низкие параметры индексов периферического сопротивления. Исследование кровотока в артериях возможно лишь при сочетании В-, цветового и спектрального допплеровского режимов. Получаемые количественные показатели кровотока у практически здоровых лиц вариабельны и зависят от показателей системного артериального давления на момент исследования, времени суток, эмоционального фона, наличия факторов курения (времени от момента выкуривания последней сигареты), фазы менструального цикла (у женщин репродуктивного возраста). Поскольку в бассейны средних мозговых артерий (СМА) с двух сторон поступает около 55% общего объема крови, а бассейны передней (ПМА) и задней мозговых артерий (ЗМА) – соответственно 20 и 25%, линейные показатели кровотока в этих бассейнах различаются. При этом максимальная величина линейной скорости кровотока определяется в бассейне СМА, тогда как в бассейне ПМА она ниже на 10-15%, а бассейне ЗМА – на 20-25%. Оценка количественных показателей кровотока в парных артериях основания мозга проводится при одинаковой глубине локации близких показателей допплеровких приборных настроек (угла наклона курсора к продольной оси сосуда). Различия скоростных показателей кровотока во всех парных интракраниальных артериях не должны превышать 30%, а различия индексов, характеризующих величину периферического сопротивления – 10%.

Метод ТКДС позволяет оценить состояние цереброваскулярной реактивности, характеризующей способность артериального отдела церебральной сосудистой системы к дополнительному изменению диаметра в ответ на действие специфических раздражителей, активирующих механизмы ауторегуляции мозгового кровообращения. Для этого используют функциональные нагрузочные тесты, активирующие метаболический и миогенный механизмы.

Активация метаболического механизма:

— гиперкапническая проба;

— проба с внутривенным ввдением ацетазоламида;

— проба с задержкой дыхания;

— гипервентиляционная проба.

Активация миогенного механизма;

— проба с сублингвальным введением 0,25 мг нитроглицерина;

— ортостатичесая проба;

— антиортостатическая проба;

— компрессионная проба.

Гиперкапническая проба – кратковременная (1-2 мин) ингаляция 5-7% смеси углекислого газа (СО2) с воздухом. Для получения стандартизованных результатов обязательно надо использовать капнограф. Увеличение содержания СО2 в плазме крови приводит к раздражению рецепторов синокаротидной зоны и гладкомышечных элементов сосудистой стенки, результатом чего является расширение артериолярного русла, что сопровождается общим снижением периферического сопротивления и возрастанием скоростных параметров кровотока в крупных интракраниальных артериях.

В противоположность гиперкапнии гипокапния вызывает сужение как крупных, так и мелких артерий, однако не приводит к резким изменениям давления в микроциркуляторном русле, что способствует поддержанию адекватной перфузии мозга.

Проба с кратковременной (30-40 сек) задержкой дыхания. Сосудистая реакция, выражающаяся в расширении артериолярного русла, и приводящая к увеличению скорости кровотока в крупных интракраниальных артериях, возникает в результате повышения уровня эндогенного СО2 за счет временного прекращения поступления кислорода.

Обратным по направленности сосудистым эффектом обладает проба с гипервентиляцией, которая заключается в проведении форсированных дыхательных движений в течение 1 мин. Изменения кровотока характеризуются снижением скоростных показателей и увеличением индексов периферического сопротивления вследствие констрикции.

Проба с внутривенным введением 1 грамма ацетазоламида (диамокса) оказывает сосудорасширяющее действие. Мозговой кровоток начинает повышаться через 1-2 мин и достигает максимальных значений через 20-30 мин с последующим постепенным снижением. Для оценки уровня активности миогенного механизма ауторегуляции мозгового кровотока чаще всего применяют тест с сублингвальным введением нитроглицерина. Результатом этой пробы является снижение скоростных показателей кровотока и умерен-ное повышение индексов периферического сопротивления в крупных артериях. Максимум дилататорной реакции в ответ на прием 0,25 мг нитроглицерина отмечается через 2-3 мин после введения.

Ортостатическая проба заключается в подъеме головы пациента на угол 75 от горизонтального уровня. Возникает рефлекторное падение регионарного артериального давления. Это приводит к ауторегуляторной полисегментарной вазодилатации. УЗ-эквивалентом этого ответа является снижение скоростных показателетей кровотока и повышение индексов ПСС в артериях основания мозга.

Антиортостатическая проба – голова пациента опускается на угол 45 от горизонтального уровня. В ответ отмечается рефлекторное повышение АД, сопровождающееся полисегментарным ауторегуляторным сужением церебральных артерий. При этом артериолярное русло оказывается дилатированным. Это приводит к возрастанию скорости кровотока и снижению индексов ПСС в крупных интракраниальных артериях.

Транскраниальное дуплексное сканирование (ТКДС) – это диагностическое исследование для оценки функционального состояния сосудов головного мозга. Мы проводим ультразвуковое исследования артериальной и венозной систем головного мозга на аппарате «Logiq F8» фирмы «General Electric» (США), в котором используется комбинация низкой частоты излучения и импульсной допплеровской методики.

Ультразвуковая система «Logiq F8» фирмы «General Electric» (США).

Транскраниальное дуплексное сканирование на экстра- и интракраниальном уровне проводится с целью:

диагностики стенозирующей/окклюзирующей патологии в артериальной и венозной системах головного мозга, оценка её патогенетической и гемодинамической значимости;
выявления комплекса нарушений, связанных с системными сосудистыми заболеваниями;
выявления аномалий развития сосудов, артериальных и венозных аневризм, артериовенозных мальформаций, соустий, церебрального вазоспазма, нарушений венозной циркуляции;
выявления ранних (доклинических) признаков системной сосудистой патологии;
определения функций локальных и центральных механизмов регуляции сосудистого тонуса;
оценки резервных возможностей системы мозгового кровообращения;
мониторинг эффективности лечения;
установления возможной этиологической роли выявленного патологического процесса или симптомокомплекса в генезе клинического синдрома (синдромов), имеющегося у конкретного больного.

Показаниями к проведению ТКДС являются:

— выявление при дуплексном сканировании экстракраниальных отделов брахиоцефальных артерий (ЦДС БЦА) стеноокклюзирующей патологии;

— выявление при ЦДС БЦА косвенных признаков поражения интракраниальных артерий;

— наличие признаков острой (хронической) ишемии мозга без четких этиологических факторов ее развития;

— наличие системного сосудистого заболевания (артериальная гипертензия, сахарный диабет, системные васкулиты);

— наличие патологии вещества головного мозга, сопровождающееся изменением его структуры и церебральной сосудистой циркуляции, выявленной анамнестически или по данным других визуализирующих методик (копьютерная томография, магнитно-резонансная томография и др.);

— синдром головной боли;

— головокружения, шум в ушах и голове, мигрень;

— нарушения равновесия; предобморочные и обморочные состояния, большие и малые эпиприпадки, эпизоды дезориентации;

— травмы в шейном отделе позвоночника в анамнезе;

— мелькание мушек перед глазами, атрофия зрительных нервов, выпадение полей зрения;

— перенесенные энцефалиты, арахноидиты любой этиологии, менингиты;

— шум на сосудах шеи и отсутствие пульса;

— нарушение мозгового кровообращения всякой давности и этиологии;

— опухолевидные образования в зоне шеи;

— родовые травмы в анамнезе;

— внутричерепная гипертензия;

— плохая наследственность по неврологическим и сердечно-сосудистым и заболеваниям;

— инсульт у родных;

— снижение внимания, работоспособности, памяти, депрессия, раздражительность, неустойчивое настроение, нарушение сна;

— присутствие факторов риска развития атеросклероза, таких как сахарный диабет, курение, артериальная гипертония, наследственность;

— анализ прогресса в динамике эффективности проведенной терапии.

В связи с тем, что метод ТКДС является неинвазивным и абсолютно безопасным для пациента, как при однократном, так и при динамическом обследовании – метод не имеет противопоказаний. Единственное ограничение – исследование сильно затруднено при отсутствии у пациента стандартных «ультразвуковых окон». Специальной подготовки к исследованию не требуется.

Таким образом, различные виды нарушений мозгового кровообращения, а также другие патологические состояния могут быть причиной критических нарушений церебральной перфузии с последующим развитием смерти мозга. Дуплексное сканирование – один из базовых методов, дающих ценную информацию при этом состоянии. Исследование цереброваскулярной реактивности является обязательным этапом методики транскраниального дуплексного сканирования и необходимо для корректной трактовки результатов фоновой оценки показателей кровотока. Транскраниальное дуплексное сканирование выполняется только после проведения дуплексного сканирования экстракраниальных отделов брахиоцефальных артерий. Исследование цереброваскулярной реактивности является обязательным этапом методики транскраниального дуплексного сканирования и необходимо для корректной трактовки результатов фоновой оценки показателей кровотока. Транскраниальное дуплексное сканирование выполняется только после проведения дуплексного сканирования экстракраниальных отделов брахиоцефальных артерий. Метод ТКДС позволяет оценить состояние цереброваскулярной реактивности, характеризующей способность артериального отдела церебральной сосудистой системы к дополнительному изменению диаметра в ответ на действие специфических раздражителей, активирующих механизмы ауторегуляции мозгового кровообращения.