СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РИСКА МИКРОЭМБОЛИЗАЦИИ СРЕДНЕЙ МОЗГОВОЙ АРТЕРИИ У ДЕТЕЙ С ПАТОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗВИТОСТЬЮ ВНУТРЕННЕЙ СОННОЙ АРТЕРИИ
METHOD OF DETERMINING RISK OF MICROEMBOLISATION OF MEDIAL CEREBRAL ARTERY IN CHILDREN WITH PATHOLOGIC TORTUOSITY OF INTERNAL CAROTID ARTERY

Изобретение относится к медицине, в частности к ультразвуковой диагностике и неврологии, позволяет определить вероятность наличия микроэмболов, предикторов нарушений мозгового кровообращения в средней мозговой артерии у детей с патологической извитостью внутренней сонной артерии и оценить у этих детей риск эмболизации сосудов головного мозга. Предлагаемый способ может применяться и для взрослых.
По данным различных авторов патологическая извитость внутренней сонной артерии встречается у 14…40% больных с сосудистой патологией, треть составляют дети (см. Куликов В.П. и др. Цветное дуплексное сканирование в диагностике патологической извитости сонных артерий. Эхография. 2000. T.1 N.2: 147-154). У детей патологическая извитость внутренней сонной артерии в 93,6% имеет клинические проявления, в 4,3% она является причиной преходящих нарушений мозгового кровообращения, в 19,3% - эпилептических припадков, в 2,1% - ишемического инсульта (см. Смирнова Ю.В. Патологическая извитость внутренних сонных артерий у детей: особенности этиологии и патогенез нарушений мозгового кровообращения. Автореферат. Диссертация на соискание степени доктора мед. наук. Новосибирск. 2007).
Известен способ выявления эмболизации сосудов головного мозга путем ангиографического исследования с введением рентгеноконтрастного вещества в артериальное русло, отслеживанием попадания контраста в сосуды головного мозга с регистрацией изображения на снимках и их анализ.
Применение этого метода ограничено из-за инвазивности исследования. Так, по данным литературы ангиография сопровождается осложнениями с частотой от 0,9 до 13% и смертностью от 0,1 до 2,4% (см. Паулюкявичус А.Р. Прицельная церебральная микроангиография в нейрохирургической клинике. Дисс. канд., М., 1988 г., см. Heilbran M.P. Overal management of vascular lesions considerent treatable with EIC bypass. Neuroswg., 1982, v.11, #2, p.239-246). Ограничивается применение ангиографии из-за трудности выполнения, необходимости предварительной подготовки больного, использования только в условиях стационара. Ангиография имеет много противопоказаний к применению: невозможна у больных с почечной и печеночной недостаточностью, болезнями крови, аллергическими заболеваниями. Одним из недостатков ангиографии является невозможность использования для скринингового обследования, невозможность частого контроля в процессе наблюдения.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ оценки риска эмболизации головного мозга путем транскраниальной допплерографии с эмболодетекцией - прототип (Asymptomatic Embolization Detected by Doppler Ultrasound Predicts Stroke Risk in Symptomatic Carotid Arteri Stenosis. H.S.Markus, A. MacKinnon, Stroke, 2005: 36: 971-975).
Известно, что у пациентов, имеющих стенозы артерий, инсульты имеют обычно эмболическую природу.
Известный способ - прототип - осуществляется следующим образом:
На аппарате для транскраниальной допплерографии Pioneer 4040;EME у пациентов, страдающих атеросклерозом и имеющих клинические проявления стеноза внутренней сонной артерии более 50%, выявленном при дуплексном ультразвуковом сканировании, не имеющих кардиального источника эмболии по данным эхокардиографического исследования, в анамнезе у которых в течение последних трех месяцев наблюдались нарушения мозгового кровообращения в виде инсультов, или преходящих - транзиторных ишемических атак - инсонируют на глубине 46…56 мм в течение одного часа ипсилатеральную среднюю мозговую артерию транстемпоральным доступом, датчиками 2 МГц, закрепленными в жестком головном шлеме. После часового обследования при воспроизведении всех записанных сигналов проводят их анализ на том же аппарате с учетом технических и методологических аспектов эмболодетекции, определенных Международной Согласительной Группой в 1988 году (International Concencus Group on Microembolus Detection. Consensus on Microembolus Detection by TCD. Stroke. 1998; 29: 725-729.), с порогом детекции 7 Дб, согласно установленным стандартам (Markus HS, Molloy J. The use of a decibel threshold in the detection of embolic signals. Stroke. 1997; 28: 692-695).
Отсутствие зарегистрированных эмболических сигналов расценивают как низкий риск повторного инсульта; наличие зарегистрированных эмболических сигналов, в среднем, пять в час, расценивают как высокий риск инсульта. При этом количество зарегистрированных сигналов в час никак не коррелирует с тяжестью инсульта.
К недостаткам известного способа можно отнести продолжительное вынужденное неподвижное положение пациента в специальном шлеме, закрепленном на голове. Шлем жестко фиксирует датчики, регистрирующие кровоток в сосуде, имеющем диаметр 3-4 мм. При таком способе может быть непредвиденно низкая эффективность регистрации микроэмболов в связи с появлением неточных конечных результатов, зависящих от неподвижности пациента, его эмоций и физического состояния. Сам процесс регистрации является достаточно сложным, требует специальных навыков, полностью неуправляем: возможны сбои при появлении отклонений от жестких условий диагностики. При этом используется специализированное оборудование, пока не имеющее широкого применения, требующее квалифицированного обслуживающего персонала.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности профилактики нарушений мозгового кровообращения у детей с патологической извитостью внутренних сонных артерий.
Поставленная изобретением задача достигается тем, что диагностику нарушений мозгового кровообращения эмболического генеза у детей с патологической извитостью внутренних сонных артерий проводят путем дуплексного сканирования экстракраниального отдела внутренней сонной артерии в трех режимах при помощи ультразвукового аппарата высокочастотным, линейным, или конвексным датчиками, последовательно определяя признаки локального нарушения гемодинамики в виде турбулентности в зоне извитости сосуда и накладывая последующие изображения режимов на предыдущие.
Первый режим дуплексного сканирования сосудов осуществляют путем выполнения «В-режима» - поиск и получение визуального черно-белого изображения сосуда и его извитости (деформации);
Второй режим дуплексного сканирования сосудов осуществляют путем выполнения «В-режим + ЦДК (цветовое допплеровское картирование)» - фиксации полученного черно-белого изображения «В-режима» и наложения цветовой картограммы потока крови в зоне извитости с выявлением локальных изменений цветовой картограммы в виде турбулентности по смене цвета, красного на синий и наоборот, из-за изменения направленности потока; по изменениям монотонности цвета за счет вкраплений участков светлых, соответствующих высокоскоростным потокам, и темных, соответствующих низкоскоростным потокам, оттенков, то есть второй режим - это получение качественной характеристики турбулентности потока.
Третий режим дуплексного сканирования сосудов осуществляют путем выполнения «В-режим + ЦДК + Д-режим» - сохранение фиксированного положения черно-белого изображения, наложение цветовой картограммы потока крови в зоне извитости на «В-режим» и наложение на первые два режима допплеровского спектра кровотока, определяющего изменения скоростных показателей кровотока в зоне турбулентности, - это получение количественной характеристики турбулентности и степени ее выраженности - по величине деформации огибающей допплеровского спектра, изменению величины, вплоть до исчезновения, спектрального окна, увеличению линейной скорости кровотока в месте максимальной деформации более чем на 30% и ее снижению в дистальном участке сосуда.
Новизной предложенного способа является то, что вероятность присутствия в средней мозговой артерии микроэмболов, способных нарушить мозговой кровоток у пациентов, имеющих извитые внутренние сонные артерии с локальным нарушением гемодинамики в виде турбуленции, оценивают уже без исследования собственно средней мозговой артерии, а путем дуплексного сканирования экстракраниального отдела внутренней сонной артерии в трех режимах при помощи ультразвукового аппарата высокочастотным, линейным или конвексным датчиками, последовательно определяя признаки локального нарушения гемодинамики в виде турбулентности в зоне извитости сосуда и накладывая последующие изображения режимов на предыдущие, определяя с высокой точностью вероятность нарушений мозгового кровообращения у данной категории пациентов, что позволяет определиться с наиболее оптимальным вариантом их лечения. При этом сторонние факторы, приводящие в прототипе к неточностям диагностики, в предложенном способе отсутствуют.
Дополнительные признаки осуществления дуплексного сканирования, заключающиеся в проведении трех режимов, являются признаками, уточняющими конкретное выполнение основных.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом:
Пациенту с извитостью внутренней сонной артерии, у которого исключен потенциальный источник кардиальной эмболии по данным эхокардиографии, проводят ультразвуковое дуплексное сканирование ее экстракраниального отдела путем перемещения высокочастотного, чаще линейного, датчика ультразвукового сканера по ходу сонной артерии на шее пациента в «В-режиме» и находят участок деформации. На экране аппарата получают визуальное черно-белое изображение стенок и просвета сосуда в зоне деформации (фиг.1).
Затем, не смещая датчик, включают второй режим - цветовое допплеровское картирование (ЦДК), при этом на полученное черно-белое изображение накладывается цветовая картограмма потока на участке извитости. По картограмме судят о наличии турбулентности на обследуемом участке. Ей соответствуют локальные изменения цветовой картограммы - смена цвета красного на синий и наоборот из-за изменения направленности потока, изменение монотонности цвета за счет вкраплений участков светлых и темных оттенков (фиг.2).
Далее, также не смещая датчик по ходу сосуда, включают третий «Д-режим» - наложение на первые два режима допплеровского спектра кровотока, при этом ниже цветовой картограммы потока на экране аппарата появляется изображение допплеровской кривой кровотока на участке, входящем в контрольный объем «Д-режима»; последовательное перемещение метки контрольного объема по участку извитости позволяет оператору отмечать изменение скоростного профиля потока на участке деформации.
Турбулентному потоку будет соответствовать деформация огибающей допплеровского спектра, исчезновение спектрального окна, увеличение линейной скорости кровотока в зоне максимальной деформации и сразу за ней более чем на 30% возможное ее снижение в дистальном участке сосуда (фиг.3).
Наличие вышеперечисленных признаков турбулентности на участке извитости сонной артерии во всех трех режимах означает высокую степень риска эмболизации сосудов головного мозга.
Конкретный пример осуществления предлагаемого способа.
Пациент №1. Пациенту с ранее диагностируемой извитостью внутренней сонной артерии проводили дуплексное ультразвуковое сканирование экстракраниального отдела правой внутренней сонной артерии путем перемещения линейного высокочастотного датчика L10 ультразвукового сканера Vivid-7,GE на шее пациента. При этом при проведении «В-режима» на экране аппарата получили черно-белое изображение С-образной деформации дистального участка экстракраниального отдела правой внутренней сонной артерии. Затем, не смещая датчик сканера, на полученное черно-белое изображение накладывали режим цветового допплеровского картирования - получили цветовую картограмму потока деформированного участка дистального отдела правой внутренней сонной артерии - выявили смену красного цвета потока на синий, без вкраплений светлых тонов в зоне максимального изгиба сосуда.
Затем, включив третий «Д-режим», получили допплеровский спектр на участке извитости. Выявили увеличение линейной скорости кровотока сразу за зоной максимальной деформации на 22%, без изменения профиля допплеровской кривой, без изменения (уменьшения) спектрального окна. Таким образом, диагностировали деформацию правой внутренней сонной артерии без локального нарушения гемодинамики в зоне извитости. При транскраниальной допплерографии с эмболодетекцией в течение 60 минут правой средней мозговой артерии микроэмболические сигналы не зарегистрировали.
Вывод: пациент имеет низкую степень риска микроэмболизации сосудов головного мозга, так как вероятность образования микроэмболов в ипсилатеральной извитой внутренней сонной артерии крайне мала.
Пациент №2. При дуплексном сканировании выявлена патологическая извитость правой внутренней сонной артерии (S-образная, с локальным нарушением гемодинамики в виде турбулентности, проявившейся в деформации огибающей допплеровского спектра, уменьшении спектрального окна, увеличении линейной скорости кровотока в зоне извитости на 40%). При транскраниальной допплерографии с эмболодетекцией в течение 60 минут правой средней мозговой артерии выявлен один микроэмболический сигнал продолжительностью 12 мс, мощностью 15 дБ, частотой 236 Гц.
Вывод: пациент имеет высокий риск микроэмболизации сосудов головного мозга.
Пациент №3. При дуплексном сканировании выявлена патологическая извитость левой внутренней сонной артерии (петлеобразная, с локальным нарушением гемодинамики, проявившимся деформацией огибающей допплеровского спектра, исчезновением спектрального окна, увеличением линейной скорости кровотока в зоне извитости на 55%). При транскраниальной допплерографии с эмболодетекцией в течение 40 минут левой средней мозговой артерии зарегистрировано 15 микроэмболических сигналов продолжительностью 10…28 мс, мощностью 11…34 дБ, частотой 140…207 Гц.
Вывод: пациент имеет высокий риск микроэмболизации сосудов головного мозга.
Для получения вышеуказанных выводов авторами были проведены сравнительные исследования на сочетание наличия эффекта турбуленции на участке извитости внутренней сонной артерии и микроэмболов в ипсилатеральной средней мозговой артерии у пациентов с патологической извитостью внутренней сонной артерии.
Для регистрации микроэмболов в сосудах головного мозга проводили транскраниальную допплерографию с детекцией эмболов на ультразвуковом диагностическом комплексе Ангиодин-2К (БИОСС, Россия). Оценивали количество микроэмболических сигналов, их частотные, мощностные и временные характеристики с учетом технических и методологических аспектов эмболодетекции, определенных Международной Согласительной Группой в 1988 году (Special Report. Consensus on Microembolus Detection by TSD, Stroke, 1998: Vol, 29; 725-729) височным доступом, датчиками частотой 2 МГц, диаметром 1,5 см, с одновременной локацией первых сегментов средних мозговых артерий на глубине 47…57 мм в течение 40…60 минут. Были установлены следующие настройки аппарата: порог детекции микроэмболических сигналов - 5 дБ, порог режекции - 6,5 дБ, длительность сигнала 8 мс, верхний порог частоты - 1600 Гц, нижний порог частоты - 125 Гц.
По известному и предложенному способам были обследованы 54 ребенка.
При дуплексном сканировании у 11-ти детей были выявлены двухсторонние патологические извитости (с локальным нарушением гемодинамики в виде турбуленции) внутренней сонной артерии, у 22-х - сочетание патологической извитости с одной стороны с извитостью без локального нарушения гемодинамики с другой. У 12-ти пациентов были выявлены двухсторонние извитости внутренней сонной артерии без локального нарушения гемодинамики и у 9-ти пациентов - сочетание извитости внутренней сонной артерии без локального нарушения гемодинамики с одной стороны и обычного хода сосуда с другой стороны. Таким образом, у 54 детей имелись 44 извитые внутренние сонные артерии с локальным нарушением гемодинамики в зоне извитости в виде турбуленции и 55 извитых внутренних сонных артерий без локального нарушения гемодинамики в зоне извитости.
По данным транскраниальной допплерографии микроэмболические сигналы зарегистрированы в 40 из 44 внутренних сонных артериях с локальным нарушением гемодинамики (во всех пяти петлеобразных, четырех С-образных и в 31 S-образной) и в 2 из 55 извитых без локального нарушения гемодинамики внутренних сонных артериях.
Количество идентифицированных микроэмболических сигналов у каждого пациента варьировало от 1…2 (17 сосудов), 3…18 (20 сосудов), до 20…40 (3 сосуда), более 50-ти (2 сосуда). У троих пациентов с двухсторонними патологическими извитостями внутренней сонной артерии регистрировались кластеры микроэмболических сигналов. Интенсивность (мощность) сигналов по отношению к фоновому кровотоку составила от 10 до 40 дБ, продолжительность от 8 до 32 мс. В 7-ми сосудах зарегистрированы микроэмболические сигналы частотой выше 200 Гц (200…800 Гц), в 12-ти сосудах - частотой от 125 до 800 Гц, в 23-х сосудах - частотой ниже 200 Гц (125…199 Гц). Все микроэмболические сигналы издавали при прохождении звуковой сигнал - щелчок, хорошо выделяющийся из аудиозаписи фонового кровотока исследуемого сосуда. При детализации каждый эмбол выделялся за счет увеличенной амплитуды и разреженности участка соответствующего ему аудиосигнала. При регулировке положения границ палитры спектрограммы, полученной в окрестности микроэмболических сигналов, четко выделялось ядро микроэмбола в пределах огибающей ближе к базальной линии (фиг.4).
Вывод: Чувствительность регистрации микроэмболических сигналов с помощью транскраниальной допплерографии с эмболодетекцией у детей с патологической извитостью внутренней сонной артерии составила 91%, специфичность - 95%. Это указывает на возможность самостоятельного практического применения заявленного способа - определять риск эмболизации сосудов головного мозга у пациентов с патологической извитостью внутренней сонной артерии. При этом не требуется длительная вынужденная неподвижность пациента, исследование проводится за более короткий промежуток времени.
Предлагаемое изобретение может быть востребовано в неврологической практике и служить основанием для хирургической коррекции прямолинейного хода внутренней сонной артерии.