СПОСОБ ОЦЕНКИ РИСКА ИШЕМИЧЕСКОГО НАРУШЕНИЯ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ
METHOD OF ESTIMATING RISK OF ISCHEMIC IMPAIRMENT OF CEREBRAL BLOOD FLOW

Изобретение относится к медицине, а именно к магнитно-резонансной томографии, предназначено для визуализации структуры атеросклеротической бляшки брахиоцефальных артерий при диагностике риска ишемического нарушения мозгового кровообращения у больных с распространенным атеросклерозом и может быть использовано в лучевой диагностике, неврологии и сосудистой хирургии.
Известен способ прогнозирования риска развития мозгового ишемического инсульта, заключающийся в проведении высокопольной магнитно-резонансной томографии (МРТ) области сонных артерий, в режиме T1- и T2-взвешенных сканирований, исследования во время-пролетном режиме, режимах протонной плотности и FLAIR-режиме, который позволяет определить наличие, размер и структуру крупных атеросклеротических бляшек, риск мозгового инсульта, однако требует для своего проведения MP-томографа с индукцией поля 3 T [1].
Данный способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.
Недостатком способа является необходимость выполнения его на магнитно-резонансных томографах с индукцией поля 3 Т, недоступных в практическом здравоохранении. Другим важным недостатком способа визуализации каротидных бляшек с высоким риском мозгового инсульта является необходимость выполнения ряда различных MP-протоколов, длительная и методически трудная у пациентов с неврологической патологией.
За счет этих факторов повышается сложность осуществления, снижается доступность способа оценки риска ишемического нарушения мозгового кровообращения для практического здравоохранения. На широко распространенных магнитно-резонансных томографах со средней и низкой напряженностью магнитного поля указанный данный способ реализован быть не может.
Задачей изобретения является создание способа оценки риска ишемического нарушения мозгового кровообращения с помощью количественной оценки результатов МР-томографического исследования сонных артерий с контрастным усилением.
контраст
исходн
Поставленную задачу решают путем проведения контрастированной T1-взвешенной спин-эхо магнитно-резонансной томографии области шеи и головы тонкими срезами, по 1-3 мм толщиной, с обязательным охватом области бифуркации сонных артерий в аксиальной плоскости, исходно и спустя 5-8 мин после введения контрастного препарата - парамагнетика в дозировке 2 мл 0,5 М раствора на 10 кг массы тела и последующим расчетом индекса усиления изображения (ИУ) для области атеросклеротической бляшки по формуле ИУ=ИТ1ВИ/ИТ1ВИ и при наличии атеросклеротической бляшки в области внутренней сонной артерии или в месте отхождения ее от общей сонной артерии и величине ИУ в области этой бляшки более 1,22, прогнозируют риск развития острого ишемического нарушения мозгового кровообращения.
Для оценки анатомического расположения интра- и экстракраниальных сосудов, степени стеноза брахиоцефальных сосудов, а также точного позиционирования до - и послеконтрастных поперечных срезов Т1-взвешенной МРТ относительно бифуркации общей сонной артерии на наружную и внутреннюю предварительно проводится бесконтрастная МР-ангиография во время-пролетном режиме. Для бифуркаций сонных артерий и в частности мест стенозирования внутренних сонных артерий (ВСА) атеросклеротической бляшкой рассчитывают показатели степени стеноза как процент уменьшения диаметра просвета артерии по сравнению с ее должным  нестенозированным диаметром.
Далее на полученной МР-ангиограмме сосудов головного мозга или на фронтальной MP-томограмме с охватом области шеи вплоть до уровня позвонка С7 направляющие поперечных Т1-взвешенных спин-эхо срезов на область бифуркации сонных артерий располагают в аксиальной плоскости с центром пакета томограмм на уровне указанной бифуркации общей сонной артерии перпендикулярно осевой линии просвета исследуемых сосудов. После болюсного внутривенного введения контрастного препарата-парамагнетика в дозировке 2 мл 0,5 М раствора на 10 кг массы тела пациента повторяют Т1-взвешенные изображения в аксиальной плоскости с централизацией на каротидные артерии.
Способ обеспечивает четкую визуализацию структуры атеросклеротической бляшки, ее протяженности, наличия васкуляризированного компонента, а также степени стеноза просвета сосуда. Выполнение способа возможно как самостоятельно, так и в качестве компоненты комплексного MP-томографического обследования головного мозга и области шеи.
У обследованных пациентов контрольной группы при контрастированном исследовании области сонных артерий происходило умеренное усиление интенсивности изображения стенок брахиоцефальных сосудов, по величине индекса усиления не превышавшее ни в одном случае 1,08 (в среднем 1,05±0,03). Различий по величине этого показателя между разными брахиоцефальными сосудами у лиц контрольной группы выявлено не было.
Нами проанализирована картина контрастного усиления бляшек и стенок сосудов парамагнетиком в плане их соотношения с наличием у пациентов клиники и МРТ-признаков НМК по ишемическому типу.
У пациентов без ишемического повреждения головного мозга отмечалось умеренное, хотя достоверно превосходящее показатели здоровых контрольных лиц, усиление интенсивности бляшек и сосудистых стенок при введении парамагнетика - мы не наблюдали при введении контраста какого-либо визуально очевидного усиления на T1-ВИ (табл. 1), также и без каких-либо инструментальных признаков надрыва, геморрагии или тромбоза.
Напротив, у 12 из 15 пациентов с НМК по ишемическому типу МРТ-картина заметно отличалась, в частности бляшки были относительно гипоинтенсивны в T1-взвешенном режиме на аксиальных срезах исходно, до контрастирования, но зато достоверно усиливались затем после введения парамагнетика (Табл. 2). При этом умеренное усиление интенсивности бляшки отмечалось как в области непосредственно «шапочки» бляшки со стороны просвета, как правило, неоднородно, указывая на вероятность надрыва, хотя и без геморрагии в бляшку, так и с наружной стороны - адвентиции, свидетельствуя о широкой сети относительно несовершенных vasa vasorum, вновь прорастающих за счет интенсивного неоангиогенеза в таких бляшках [2].
Всем этим пациентам была проведена каротидная эндартерэктомия с последующей обработкой резектата с получением гистологических срезов атеросклеротических бляшек. На микропрепарате атеросклеротические бляшки с интенсивным контрастированием при МРТ с введением парамагнетика представлены васкуляризованными, с множественными жировыми включениями, в отличие от аваскулярных «плотных» бляшек.
Новым в предлагаемом способе является сочетанное использование контрастирования атеросклеротической бляшки парамагнетиком и количественной характеристики накопления контраста - парамагнетика в каротидных атеросклеротических бляшках для прижизненной характеристики воспалительного васкулярного компонента нестабильных бляшек и выявления риска возникновения ишемического нарушения мозгового кровообращения.
Техническим результатом предлагаемого в качестве изобретения способа является то, что получаемые с контрастным усилением MP-томограммы области бифуркации сонных артерий позволяют существенно повысить информативность магнитно-резонансного метода исследования, визуализировать структуру атеросклеротической бляшки и выявления наличия неоангиогенеза, что достоверно повышает риск ее разрыва и ишемического повреждения головного мозга.
Существенные признаки способа проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и неочевидные для специалиста. Идентичной совокупности признаков не обнаружено в патентной и научно-медицинской литературе. Предлагаемый в качестве изобретения способ может быть применен в практическом здравоохранении для повышения точности диагностики нарушения мозгового кровообращения и повышения качества лечения в целом.
Исходя из вышеизложенного, следует считать предлагаемое изобретение соответствующим условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень», «промышленная применимость».
Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему рисунков.
На рис.1 - магнитно-резонансная ангиограмма артерий головного мозга у пациента с двусторонним атеросклеротическим стенозированием в области бифуркаций общих сонных артерий с распространением на внутренние сонные артерии.
На рис.2 - магнитно-резонансная томограмма - поперечные срезы шеи на уровне каротидных атеросклеротических бляшек, в Т1-взвешенном спин-эхо режиме, до внутривенного ведения контраста-парамагнетика.
На рис.3 - магнитно-резонансная томограмма - поперечные срезы шеи на уровне каротидных атеросклеротических бляшек, в Т1-взвешенном спин-эхо режиме, после внутривенного ведения контраста-парамагнетика в дозировке 2 мл 0,5 М раствора на 10 кг массы тела пациента.
На рис.4 - магнитно-резонансные томограммы головного мозга в Т2-взвешенном, Flair- и диффузионно-взвешенном режимах в аксиальной плоскости срезов; на изображениях выявлено очаговое ишемическое нарушение мозгового кровообращения в бассейне средней мозговой артерии слева.
На рис.5 - магнитно-резонансные томограммы головного мозга в T1, Т2 и Flair-взвешенных режимах, срезы в аксиальной плоскости; визуализируется очаговое ишемическое нарушение мозгового кровообращения в бассейне средней мозговой артерии слева.
Рис.6 - магнитно-резонансная ангиограмма артерий головного мозга у пациента с двусторонним атеросклеротическим стенозированием в области бифуркаций общих сонных артерий с распространением на внутренние сонные артерии.
Рис.7 - магнитно-резонансная томограмма - поперечные срезы шеи на уровне каротидных атеросклеротических бляшек, в Т1 - взвешенном спин-эхо режиме, до внутривенного ведения контраста-парамагнетика.
Рис.8 - магнитно-резонансная томограмма - поперечные срезы шеи на уровне каротидных атеросклеротических бляшек, в Т1- взвешенном спин-эхо режиме, после внутривенного ведения контраста-парамагнетика в дозировке 2 мл 0,5 М раствора на 10 кг массы тела пациента.
Способ осуществляется следующим образом.
Пациент размещается на диагностическом столе MP-томографа в соответствии с конструктивными требованиями конкретной MP-томографической установки. Далее выполняется MP-ангиография брахиоцефальных артерий в режиме 3D TOF с получением томосрезов области бифуркации сонных артерий толщиной по 1-3 мм. Кроме того, всем пациентам также выполняются Т2-, T2-Stir, PD- и Т1- взвешенные изображения (ВИ) области бифуркации сонных артерий, в аксиальной плоскости - перпендикулярно ходу общей сонной артерии перед разделением ее на наружную (НСА) и внутреннюю сонную артерию (ВСА). Параметры исследования в Т1-взвешенном режиме составляют: TR=900-1000 мс, ТЕ=10 мс, толщина среза 1-3 мм, во всех случаях запись проводится в матрицу 256×256 вокселей, при этом размер вокселя составляет 0,2×0,2×2 мм. Для Т2-ВИ: TR=3000-4000 мс, ТЕ=100-105 мс.
Исследование в T1-взвешенном режиме в области бифуркации проводится дважды - до введения контрастного препарата-парамагнетика и спустя 5 мин после его болюсной внутривенной инъекции 0,5 М раствора в дозировке 2 мл 0,5 М раствора на 10 кг массы тела пациента.
Во всех случаях в первую очередь проводится детальный визуальный анализ наблюдаемой картины при исходном комплексном МР-ангиографическом исследовании и изменений ее, индуцированных введением контрастного препарата - парамагнетика.
контраст
исходн
Для оценки изменений Т1-ВИ брахиоцефальных артерий в результате введения контрастного препарата - парамагнетика в области бифуркаций сонных артерий и в частности  мест стенозирования ВСА атеросклеротической бляшкой рассчитывается индекс усиления изображения как отношение интенсивностей Т1-взвешенных изображений: ИУ=ИнтенсивностьТ1ВИ/Интенсивность Т1ВИ
В случае наличия атеросклеротической бляшки в области внутренней сонной артерии или в месте отхождения ее от общей сонной артерии (в области бифуркации) и величине ИУ в области этой бляшки более 1,22, прогнозируется риск развития острого ишемического нарушения мозгового кровообращения.
Пример. Изменения картины Т1-взвешенного MP-томографического изображения сонных артерий при контрастном усилении у пациента с высоким риском ишемического инсульта.
Пациент Б., 57 лет, с жалобами на периодические головные боли и головокружения поступил для обследования в отделение рентгеновских и томографических методов диагностики НИИ кардиологии г. Томска. При магнитно-резонансном исследовании головного мозга пациента в режимах T1, T2, Flair в аксиальной, корональной и сагиттальной плоскостях срезов выявлены MP-признаки дисциркуляторных изменений на уровне микроциркуляции (рис.5).
Выполнена бесконтрастная MP-ангиография в режиме 3D TOF с получением тонких срезов по 1-3 мм с последующей трехмерной реконструкцией (рис.6). На полученных изображениях визуализируется двусторонний не критический стеноз атеросклеротической бляшкой в области бифуркации общей сонной артерии и устье внутренней сонной артерии протяженностью 12 мм слева и 14 мм справа. Дистальный просвет свободен.
Для детальной визуализации структуры атеросклеротической бляшки выполнено прицельное исследование области бифуркации сонных артерий в аксиальной плоскости в Т2-, T2-STIR-, PD- режимах. Проведено также исследование бляшки в Т1-взвешенном режиме (рис.7).
Затем пациенту болюсно ввели контрастный препарат-парамагнетик в дозировке 2 мл 0,5 М раствора на 10 кг массы тела и повторили аксиальные Т1-ВИ области бифуркации общих сонных артерий (рис.8). Индекс усиления интенсивности справа составил 1,47, а слева 1,63.
Таким образом, оценивая количественные характеристики результатов МР-томографического исследования сонных артерий с контрастным усилением, а именно индекс усиления (ИУ) интенсивности T1-взвешенного спин-эхо MP-томографического изображения каротидной атеросклеротической бляшки после внутривенного контрастного усиления, прогнозируется риск развития острого ишемического нарушения мозгового кровообращения.
Введение препарата не вызвало никаких патологических или физиологических реакций и не сопровождалось никакими достоверными изменениями картины крови или физикального состояния обследуемого.
После полного комплекса обследования пациент Б. находился на амбулаторном лечении, что не давало возможности в полной мере вести контроль за соблюдением пациентом назначенного курса лечения.
Спустя полгода пациент Б. с вероятными клинико-неврологическими данными за перенесенное ОНМК вновь поступил в отделение рентгеновских и томографических методов диагностики НИИ кардиологии г. Томска для обследования и определения тактики лечения.
При MPT обследовании головного мозга в режимах T1, T2, Flair в аксиальной, корональной и сагиттальной плоскостях срезов и режиме диффузионно-взвешенного изображения выявлено острое нарушение мозгового кровообращения в бассейне средней мозговой артерии слева (рис.4).
Пациенту выполнена бесконтрастная MP-ангиография в режиме 3D TOF с получением тонких срезов по 1-3 мм с последующей трехмерной реконструкцией (рис.1).
На полученных томограммах визуализируется двусторонний не критический стеноз атеросклеротической бляшкой в области бифуркации общей сонной артерии и устье внутренней сонной артерии протяженностью 12 мм слева и 14 мм справа. Дистальный просвет свободен.
Также для детальной визуализации структуры атеросклеротических бляшек выполнено прицельное исследование области бифуркации сонных артерий в аксиальной плоскости в Т2-, T2-STIR-, PD- режимах. И проведено исследование бляшки в Т1-взвешенном режиме (рис.2).
Далее пациенту болюсно ввели контрастный препарат-парамагнетик в дозировке 2 мл 0,5 М раствора на 10 кг массы тела и повторили аксиальные Т1-ВИ области бифуркации общих сонных артерий (рис.3). Индекс усиления интенсивности справа составил 1,53, а слева 1,71.
Исходя из большей доступности и дешевизны MP-томографов с индукцией поля 1,5 Т и ниже, по сравнению с МР-томографами 3 Т, простоты выполнения и высокой информативности предложенного способа, можно заключить, что использование способа позволяет получить возможность визуализации структуры атеросклеротической бляшки брахиоцефальных артерий при диагностике риска ишемического нарушения мозгового кровообращения у больных с распространенным атеросклерозом и может быть использовано в лучевой диагностике, неврологии и сосудистой хирургии.