СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКРЫТОЙ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ВЕНОЗНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ У ДЕТЕЙ
METHOD OF DETERMINING LATENT CEREBRAL VENOUS INSUFFICIENCY IN CHILDREN

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии и функциональной диагностике, и предназначено для диагностики нарушения церебрального венозного кровообращения у детей разного возраста.
Исследованию артериального церебрального кровотока в детском возрасте с помощью ультразвуковой транскраниальной допплерографической регистрации посвящен ряд научных работ, но по изучению венозного звена церебральной гемодинамики имеются единичные разрозненные данные.
Для определения исходного состояния церебральной венозной гемодинамики, выявления венозных нарушений (от дисциркуляторных до венозного застоя), степени компенсаторных реакций применяются функциональные пробы (моделирование затруднения венозного оттока), но эти исследования проводились только у детей грудного возраста. Отсутствие диагностического алгоритма при исследовании церебрального венозного кровотока ограничивает возможность назначения патогенетической своевременной терапии у детей.
Наблюдения о влиянии физиологических факторов на церебральный венозный отток послужили основой для пробы Вальсальвы и ортостатических проб, которые применяются в неврологической и хирургической практике. При проведении функциональных проб непрерывно регистрируется линейная скорость венозного кровотока по вене Галена и прямому венозному синусу. Проба Вальсальвы - это форсированный принудительный выдох через плотно закрытые дыхательные пути. Ортостатические пробы проводятся в двух вариантах: а) обследуемый самостоятельно переходит из положения лежа в положение сидя; б) перевод обследуемого на специальном ортостоле (вращающемся) от горизонтального положения к вертикальному (угол наклона продольной оси тела к горизонту на 30°, 45°, 60°, 90°), затем в горизонтальное положение, после чего стол опускается (с углом наклона продольной оси тела к горизонту) на -20° или -30°. Угол наклона (продольной оси тела к горизонту) от -20° до -30° рекомендован для проведения проб, так как проба с наклоном (продольной оси тела к горизонту) - 45° является чрезмерной, а с наклоном (продольной оси тела к горизонту) меньше 20° малоинформативной (Бердичевский М.Я. Венозная дисциркуляторная патология головного мозга, 1989 г.).
Известные методы изучения церебрального кровотока при функциональных нагрузках исследовали преимущественно артериальное звено и без учета возрастных особенностей пациентов. Так, известен способ диагностики ранних форм цереброваскулярной недостаточности (RU 2417756 C1, Королева и др., 10.05.2011), при котором проводили транскраниальную допплерографию средней, передней и задней мозговых артерий; позвоночной (четвертого сегмента справа) и основной артерии. Регистрировались скоростные показатели артериального кровотока, индекса резистентности. Также проводили пробы с поворотом головы в контрлатеральную сторону с регистрацией кровотока по позвоночной артерии. Однако этот способ не может быть применен для исследования кровотока у детей, поскольку с его помощью определены показатели мозгового кровотока у пациентов зрелого возраста с начальными проявлениями нарушений кровоснабжения мозга, обусловленные атеросклеротическим и/или гипертоническим поражением церебральных сосудов.
Известен способ диагностики ауторегуляции сосудов головного мозга (RU 2311133 C1, Кузнецов и др., 27.11.2007). Оценивают состояние ауторегуляции сосудистой системы головного мозга с определением скорости кровотока в средней мозговой артерии и внутренней яремной вене в течение 2 мин после прекращения пятиминутной компрессии обеих бедренных артерий. При отсутствии увеличения притока артериальной крови (в течение 60-90 сек после прекращения компрессии) и увеличения оттока венозной крови из полости черепа (в интервале 90-120 сек после прекращения компрессии) диагностируют нарушение ауторегуляции сосудов головного мозга. Однако с его помощью определяют только показатели реактивности артериального мозгового кровотока, техническое проведение способа затруднено у детей, особенно дошкольного возраста.
Известен способ диагностики уровня ауторегуляции сосудистого русла вертебрально-базилярного бассейна головного мозга (RU 2236180 C1, Бузиашвили Ю.И. и др., 20.09.2004). Известный способ включает компрессию плечевых артерий (путем наложения артериальных манжет на оба плеча), транскраниальную допплерографию задних мозговых артерий, после чего производят компрессию плечевых артерий, синхронно раздувая манжеты. После резкой декомпрессии плечевых артерий определяют уровень падения скорости кровотока по задним мозговым артериям и время его восстановления до исходного уровня. Однако с помощью этого способа определяют только показатели реактивности мозгового кровотока вертебрально-базилярного бассейна, без учета показателей церебрального венозного кровотока. Этот способ также не может быть применен для исследования детей из-за ограниченности его возрастных возможностей.
Наиболее близким к патентуемому является способ диагностики синкопальных состояний у подростков с определением церебральной гемодинамики методом транскраниальной доплерографии при проведении длительной пассивной ортопробы (RU 2344763 C1, Долгих и др., 27.01.2009). Измеряют АД и ЧСС в горизонтальном положении пациента и после подъема головного конца стола на угол 60°. Измеряют систолическую скорость мозгового кровотока в средней мозговой артерии (СМА) на глубине 52-57 мм (транстемпоральный доступ, датчик 2 МГц). При снижении более чем на 40% скорости кровотока по СМА и нормативных показателей АД и ЧСС диагностируют развитие синкопального состояния, обусловленного нарушением регуляции сосудистого тонуса.
Однако техническая реализация способа затруднена для детей дошкольного возраста, кроме того, способ не оценивает состояние церебрального венозного кровотока.
Настоящее изобретение направлено на определение скрытой церебральной венозной недостаточности у детей разного возраста, состоящее в определении скорости кровотока по глубоким венам мозга (одни из самых важных венозных коллекторов - это прямой венозный синус и большая вена мозга - вена Галена) посредством ультразвуковой транскраниальной допплерографии при проведении нагрузочных проб.
Отличие способа состоит в том, что транскраниальную допплерографию проводят в импульсном режиме локации датчиком 2 МГц через трансокципитальный доступ - на 1 см выше наружного затылочного выступа, определяют максимальную систолическую скорость кровотока по вене Галена в покое и при нагрузочных пробах.
1
0
1
0
0
Рассчитывают индекс реактивности (ИР) относительного изменения максимальной систолической скорости V кровотока при функциональной нагрузке относительно состояния покоя V по выражению: ИР=(V-V)/V×100%.
При показателе ИР >50% для детей в возрасте от 3 до 14 лет и ИР >34% в возрасте от 14 до 18 лет судят о скрытой церебральной венозной недостаточности.
Способ характеризуется тем, что детям в возрасте от 3 до 7 лет проводят антиортостатическую нагрузочную пробу в положении лежа на животе с углом 20-30° наклона туловища относительно продольной оси тела с упором лба на сложенные ладони.
Способ характеризуется тем, что детям в возрасте от 7 до 18 лет проводят нагрузочную пробу Вальсальвы при задержке дыхания на выдохе в течение 10 сек в положении исследуемого в горизонтальном положении лежа на животе, в прямом положении головы с упором лба на сложенные ладони.
Технический результат направлен на упрощение технической реализации способа у детей.
Существо изобретения поясняется на фигурах, где на:
фиг.1, 2 показано положение пациента для проведения модифицированной пробы Вальсальвы и антиортостатической пробы соответственно. Стрелкой Д показано место приложения ультразвукового датчика 2 МГц;
фиг.3 - фотография пациента во время проведения модифицированной пробы Вальсальвы;
фиг.4 - фотография пациента во время проведения модифицированной антиортостатической пробы;
фиг.5 - иллюстрации к клиническому примеру 1: (а) - спектрограмма, б) схема измерений;
фиг.6 - иллюстрации к клиническому примеру 2: (а) - спектрограмма кровотока по вене Галена в состоянии покоя и (в) - во время проведения модифицированной пробы, б) схема измерений.
Способ применялся следующим образом. Детям в возрасте 3-18 лет проводилось ультразвуковое исследование сосудов головного мозга (артериального и венозного русла) допплеровским анализатором в импульсном режиме зондом с частотой излучения 2 МГц по стандартной методике (Ralf W., Baumgartner, 1997; Никитин Ю.М., 2004), с использованием импульсного режима и транскраниального зонда с частотой излучения 2 МГц. Через транстемпоральный доступ проводилась локация средней мозговой артерии (СМА) на глубине 56-60 мм, передней мозговой артерии (ПМА) на глубине 65-70 мм; задней мозговой артерии (ЗМА) на глубине 60-70 мм, локация базальной вены Розенталя (BP) на глубине 65-70 мм; локация глазных артерий (ГА), сифона внутренней сонной артерии (ВСА), а также глазных артерий и вен (ГА, ГВ), кавернозных синусов (КС) через трансорбитальный доступ на глубине от 30 мм до 61 мм.
Исследование глубоких вен мозга - прямого венозного синуса и вены Галена - проводилось через трансокципитальный доступ (трансокципитальное звуковое «окно») - на 1 см выше наружного затылочного бугра, с направлением ультразвукового датчика Д (зонда) к переносице, при этом венозный кровоток лоцируется (направлен к зонду) по прямому синусу на глубине 54-56 мм, по вене Галена на глубине 62-65 мм (Ralf W., Baumgartner, 1997).
Нами определены требования к проведению функциональных проб у детей. Функциональные нагрузки у детей должны быть: 1) физиологически и клинически надежными; 2) неинвазивными; 3) легко и быстро выполняемыми с учетом детского возраста; 4) специфичными; 5) с хорошо воспроизводимыми результатами при повторных исследованиях.
Таким образом, для исследования состояния церебрального венозного кровотока предложены модифицированные нами функциональные пробы:
1) модифицированная проба Вальсальвы: задержка дыхания на выдохе (просьба к ребенку: надуть живот и не дышать 10 сек, ребенок при этом находится в горизонтальном положении (лежа на животе, в прямом положении головы с упором лба на сложенные ладони) (см. фиг.1);
2) модифицированная антиортостатическая проба (антиортостаз) - в положении лежа на животе, голова с упором лба на сложенные ладони - угол наклона туловища -20 - (-30°) относительно продольной оси тела (с использованием функциональной кушетки и валиков) (см. фиг.2).
В ходе исследования на экране монитора регистрировалась двумерная кодированная цветом спектрограмма. На основе визуальной оценки спектрограммы проводилась качественная характеристика мозгового кровотока:
- форма кривой,
- соотношение восходящего и нисходящего фронта спектрограммы соответственно фазам сердечного цикла;
- наличие «окна» систолического расширения;
- размещение волны относительно изолинии;
- распределение частот в спектре.
Количественная оценка показателей артериального мозгового кровотока включала измерение максимальной систолической скорости кровотока (Vs), максимальной конечной диастолической скорости кровотока (Vd), индексов цереброваскулярного сопротивления - индекса пульсации Гослинга (Pr=(Vs-Vd)/Vm), индекса сопротивления Пурсело (RI=(Vs-Vd)/Vs). При количественной оценке показателей венозного кровотока анализировали максимальную скорость кровотока (Vmax), соответствующую фазе диастолы.
1
0
1
0
0
min
max
min
max
Показатели реактивности мозгового кровотока определялись в процессе функциональных нагрузок (моделирование затруднения венозного оттока) - проба Вальсальвы и антиортостатическая проба. Индекс реактивности изменения максимальной систолической скорости V кровотока при функциональной нагрузке относительно состояния покоя V рассчитывался по выражению: ИР=(V-V)/V×100%. Результаты исследования оценивались с помощью программы статистического анализа Microsoft Excel ХР и Statistica 7.0. Количественные данные представлены в виде M±σ (M (mean) - среднее значение в группе, σ - стандартное отклонение данных в выборке) и X-X(X - минимальное значение параметров в выборке, X - максимальное значение параметров в выборке).
min
max
Данные максимальной линейной скорости кровотока (см/с) соответственно по прямому венозному синусу и вене Галена при проведении модифицированных проб (Вальсальвы и антиортостатической) представлены в Таблице 1, где: X, X - минимальное и максимальное значения параметров в выборке; ПВС-В - максимальная линейная скорость кровотока в прямом венозном синусе при пробе Вальсальвы; ВГ-В - максимальная линейная скорость кровотока в вене Галена при пробе Вальсальвы; ПВС-АО - максимальная линейная скорость кровотока в прямом венозном синусе при антиортостатической пробе; ВГ-АО - максимальная линейная скорость кровотока в вене Галена при антиортостатической пробе.
В строении церебральных (мозговых) вен и венозных синусов имеются значительные отличия. Мозговые вены имеют тонкую податливую стенку с гладкомышечными клетками, благодаря чему просвет их может меняться под действием целого ряда факторов (например, усиление венозного оттока по вене Галена при повышении внутричерепного давления с эффектом «манжеточного» сдавления от мостиковых до более крупных вен, миогенного и нейрогенного механизмов ауторегуляции мозгового кровотока). Стенки венозных синусов представлены дупликатурой твердой мозговой оболочки, состоят преимущественно из соединительной ткани, плотны и мало податливы. Учитывая эти различия в строении, отсутствие сравнения результатов, нами проведена оценка показателей венозного кровотока по прямому венозному синусу и вене Галена при функциональных нагрузках у всех обследуемых. Выявлены достоверные различия между исследованиями этих сосудов (p<0,95). Таким образом, рекомендуется при моделировании затруднения венозного оттока (функциональных пробах) с учетом влияния механизмов ауторегуляции оценивать показатели венозного кровотока по вене Галена.
Интерпретация модифицированной пробы Вальсальвы - увеличение максимальной линейной скорости кровотока по ВГ у детей выше возрастных показателей - оценивалась нами как клинически значимая патология (в норме ИР у детей 3-10 лет - не превышает 50%; 10-14 лет - не более 45%; 14-18 лет - не более 34%). Интерпретация модифицированной антиортостатической пробы - увеличение максимальной линейной скорости кровотока по ВГ у детей выше возрастных показателей - расценивалась как клинически значимая патология (в норме ИР у детей 5 - 14 лет - до 47-50%, после 14 лет - до 31%) (Таблица 2).
В группе детей (возраст 9-11 лет) проводилось исследование венозного кровотока во время пассивной (на специальном поворотном столе) и модифицированной антиортостатической пробы. Цель сравнения двух способов - это выявление достоверных различий между ними и возможности взаимной замены этих способов. Достоверных различий между полученными результатами в ходе двух исследований не выявлено (p>0,95) (Таблица 3).
В результате проведенного исследования установлено следующее.
1. При исследовании венозной гемодинамики во время функциональных нагрузочных тестов целесообразно ориентироваться на возраст ребенка:
- в возрасте до 7 лет - рекомендуется исследование венозного кровотока при проведении модифицированной антиортостатической пробы;
- в возрасте старше 7 лет - рекомендуется исследование венозного кровотока при проведении модифицированной пробы Вальсальвы и модифицированной антиортостатической пробы.
2. При исследовании венозной гемодинамики во время функциональных нагрузочных тестов целесообразно ориентироваться на величины линейной скорости кровотока по вене Галена.
По патентуемому способу диагностики было обследовано 68 здоровых детей в возрасте от 3 до 18 лет с определением возрастной нормы максимальной линейной скорости кровотока (Vmax) по глубоким венам при проведении функциональных проб; 34 ребенка в возрасте от 3 до 18 лет с признаками скрытой церебральной венозной недостаточности. Ультразвуковую транскраниальную допплерографию проводят в импульсном режиме локации датчиком 2 МГц через трансокципитальный доступ - на 1 см выше наружного затылочного выступа (R.W. Baumgartner et al., 1997), определяли максимальную систолическую скорость кровотока по вене Галена и прямому венозному синусу в покое и при нагрузочных пробах.
Клинические примеры иллюстрируются чертежами, где представлены на фиг.4 - иллюстрации для клинического примера 1, а на фиг.5 - иллюстрации для клинического примера 2, нормативные показатели индекса реактивности при проведении функциональных проб представлены в Таблице 2.
Клинический пример 1. Больной Анатолий Б., 13 лет, предъявляет жалобы на 2 эпизода в течение 2 лет нарушения сознания при повышении температуры тела до 39-39,5°. На 1 году жизни наблюдался с диагнозом: последствия перинатального поражения ЦНС гипоксического генеза. В неврологическом статусе выявлен синдром рассеянной органической микросимптоматики: анизокория S>D, горизонтальный нистагм при крайних отведения, гиперрефлексия D>S, дистальный гипергидроз. При параклиническом исследовании: по данным МРТ головного мозга, ЭЭГ, видео-ЭЭГ ночного сна, обследовании глазного дна - патологии не выявлено.
Таким образом, по результатам клинико-параклинического исследования установлен диагноз в соответствии с МКБ-10: расстройство вегетативной [автономной] нервной системы: энцефалическая реакция на гипертермию (G90.9). Проведено допплеровское исследование сосудов мозга. Результаты транскраниальной допплерографии церебральных артерий с функциональными пробами приведены на фиг.5.
Протокол исследования:
Скоростные параметры (Систолическая скорость кровотока): соответствует возрастной норме по всем церебральным артериям.
Виллизиев круг: замкнут.
Венозный отток: не затруднен (максимальная скорость венозного кровотока по вене Галена - Vmax=22 см/с).
Проба Вальсальвы: максимальная скорость венозного кровотока по вене Галена - Vmax=48-50 см/с, ИР=108-117% (при норме до 45% для детей в возрасте 10-14 лет).
Заключение: ло результатам исследования выявлены признаки скрытой церебральной венозной недостаточности.
В контексте с клиникой - признаки церебральных венозных нарушений.
Клинический пример 2. Больная Ксения М., 6 лет, жалобы на навязчивые движения (частые моргания, появляющиеся при эмоциональной и физической нагрузке). Из анамнеза известно, что наблюдается с вышеописанными жалобами в течение 8 мес; на 1 году жизни наблюдалась неврологом с диагнозом - гипоксически-ишемические поражения ЦНС перинатального периода: синдром повышенной нервно-рефлекторной возбудимости. В неврологическом статусе выявлен синдром рассеянной органической микросимптоматики: горизонтальный средне-размашистый нистагм при крайних отведениях, гиперрефлексия D=S, дистальный гипергидроз, эмоциональная лабильность, повышенная двигательная активность. При параклиническом исследовании: по данным МРТ головного мозга, ЭЭГ, обследовании глазного дна - патологии не выявлено.
Таким образом, по результатам клинико-параклинического исследования установлен диагноз в соответствии с МКБ-10: транзиторные тики (F95.0).
Проведено допплеровское исследование сосудов мозга.
Транскраниальная допплерография церебральных артерий с функциональными пробами (фиг.6).
Протокол исследования:
Скоростные параметры (Систолическая скорость кровотока):
соответствует возрастной норме по всем церебральным артериям.
Виллизиев круг: замкнут.
Венозный отток: не затруднен (максимальная скорость венозного кровотока (Vmax) по вене Галена - 21 см/с).
Антиортостатическая проба: максимальная скорость венозного кровотока (Vmax) по вене Галена - 40-42 см/с, ИР - 90-100% (при норме до 50% для детей в возрасте 5-7 лет).
Заключение: по результатам исследования выявлены признаки скрытой церебральной венозной недостаточности.
В контексте с клиникой - признаки церебральных венозных нарушений.
Таким образом, представленные примеры обосновывают достижение технического результата, а именно определение скрытой церебральной венозной недостаточности (при нормальных показателях интракраниального венозного кровотока) при упрощении технической реализации способа у детей. Это дает возможность выработки тактики лечения пациента с минимальными затратами.
Таблица 1
Показатели максимальной линейной скорости кровотока (см/с) по прямому венозному синусу, вене Галена при функциональных пробах у детей в возрасте от 3 до 18 лет
Возрастная группа, лет
M±σ
X<sub>min</sub>-X<sub>max</sub>
ПВС
ВГ
ПВС-В
ВГ-В
ПВС-АО
ВГ-АО
3-5
25,4±3,2
25,6±4,2
29-31
27-34
29-36
31-37
5-7
18,8±5,0
19,0±5,2
23-33
21-30
20-35
20-33
7-10
20,1±6,5
21,0±4,4
20-32
22-33
18-33
23-33
10-14
18,0±3,6
19,0±3,0
19-29
20-29
17-27
18-27
14-18
17,6±2,1
16,9±2,4
19-22
19-23
18-21
20-22
Таблица 2
Показатели индекса реактивности по вене Галена при модифицированных функциональных пробах у здоровых детей разного возраста
Возраст, лет
Индекс реактивности (ИР), %
проба Вальсальвы
антиортостатическая проба
3-5
37-50
17-48
5-7
7-50
2-50
7-10
1-50
6-50
10-14
8-45
10-47
14-18
13-34
19-31
Таблица 3
Сравнительная оценка показателей максимальной линейной скорости кровотока по прямому венозному синусу у детей в возрасте 9-11 лет при проведении антиортостатической пробы на ортостоле и патентуемой антиортостатической пробе (n-15, p>0,95)
I - измерение x<sub>i</sub>
II - измерение y<sub>i</sub>
Разность состояний zi=x<sub>i</sub>-y<sub>i</sub>
zi-<sup>-</sup>z
(zi-<sup>-</sup>z)<sup>2</sup>
18
21
-3
-4,13
17,06
35
30
5
3,87
14,98
30
30
0
-1,13
1,28
28
30
-2
-3,13
9,8
25
24
1
-0,13
0,02
30
28
2
0,87
0,76
25
26
1
-0,13
0,02
28
23
5
3,87
14,98
27
27
0
-1,13
1,28
28
29
-1
-2,13
4,54
25
24
1
-0,13
0,02
30
30
0
-1,13
1,28
25
25
0
-1,13
1,28
33
29
4
2,87
8,24
30
26
4
2,87
8,24
27,8
26,8
<sup>-</sup>z=1,133333
Σ=83,78