6 курс / Кардиология / Диагностика_и_лечение_хронических_форм_недостаточности_мозгового

Методы исследования ауторегуляции мозгового кровотока...

Рис. 3.3 Г. Методы исследования анатомического и функционального состояния мозгового кровотока

бассейн, например, каротидная ангиография. Но при внут риартериальном введении контрастных веществ возможно развитие ряда осложнений, в частности, локальной отслой ки интимы, развития тромбоза. Поэтому предпочтительно использование внутривенного введения контрастных ве ществ. К несомненным преимуществам субтракционной ангиографии относится снижение лучевой нагрузки, а так

211

Ауторегуляция мозгового кровотока и цереброваскулярный резерв...

же сравнительно небольшое количество вводимого контра стного вещества. К основным недостаткам ангиографичес кого исследования относятся: инвазивность процедуры, на личие лучевой нагрузки при проведении исследования, сложность полиплоскостной оценки просвета сосуда, невоз можность оценки структуры внутрипросветных изменений и функционального состояния сосудистого русла, включая гемодинамические особенности кровотока на различных уровнях, невозможность выявления ранних доклинических признаков заболевания, сопровождающихся только измене ниями сосудистой стенки.

Явление магнитного резонанса связано с поведением в магнитном поле магнитных моментов атомных ядер. В ос нове построения магнитно резонансного изображения ле жит взаимодействие протонов, имеющих определенный маг нитный момент внешнего магнитного поля. При попадании протонов в наведенное магнитное поле они изменяют свое положение, ориентацию в пространстве, в результате чего испускаются кванты энергии, которые в дальнейшем ана лизируются. Изображение сосудов удается получить посред ством оценки разницы магнитных характеристик неподвиж ных тканей и движущихся объектов (кровь). Существуют способы построения изображений, основанные на исполь зовании так называемых "эффектов пробега", выражающих ся в повышении или понижении интенсивности сигнала от сосудов с движущейся кровью. В отличие от других лучевых визуализирующих методик, за исключением ультразвука, магниторезонансная ангиография позволяет визуализиро вать кровеносные сосуды без применения контрастных ве ществ. Но интерпретация магнитно резонансных изображе ний может затрудняться из за наложений артериальных и венозных стволов друг на друга, и для устранения данных

212

Методы исследования ауторегуляции мозгового кровотока...

артефактов была разработана методика предварительного намагничивания некоторого объема крови, втекающей в область интереса, что позволило разделять артериальные и венозные стволы, а также более качественно визуализиро вать сосуды. На сегодняшний день, таким образом магнит но резонансная ангиография позволяет визуализировать все сосудистые бассейны. Однако ее информативность и специ фичность гораздо ниже, чем у рентгенконтрастной ангиог рафии. К основным ограничениям метода относится невоз можность полиплоскостного исследования сосудов, невоз можность оценки структурных особенностей внутрипросвет ного содержимого, а распознавание грубых стеноокклюзи рующих поражений сосудов с помощью магнитно резонан сной ангиографии ограничено. Это связано с изменением скорости кровотока в пораженном сосуде и нарушением ла минарности потока. При этом интенсивность сигнала сни жается и близка к сигналам от неподвижной ткани, в резуль тате чего точность кодирования нарушается. Соответствен но, замедление скорости кровотока у стенки сосуда, снижая интенсивность, может имитировать пристеночный тромб.

В основе получения изображения при компьютерной то мографии лежит взаимодействие рентгеновского излучения с тканями и органами человека. При этом рентгеновская трубка, генерирующая излучение, вращается вокруг паци ента, получая информацию о тонких срезах ткани. Цифро вая компьютерная обработка серии последовательных сре зов позволяет реконструировать изображение различных тканей и органов организма человека, включая сосуды. В настоящее время появилась спиральная компьютерная то мография, когда при исследовании пациента происходит одновременное вращение рентгеновской трубки вокруг па циента с параллельным линейным движением стола, позво

213

Ауторегуляция мозгового кровотока и цереброваскулярный резерв...

ляющая значительно улучшить качество получаемого изоб ражения и сократить время исследования. Данный метод позволяет оценить не только просвет, но и состояние стенок сосудов, прежде всего их толщину и плотность, что опреде ляет его своеобразие в сравнении с контрастной ангиогра фией. Определенный интерес представляет ксенон компь ютерная томография. По мнению Y. Tsucuda с соавт., ксенон является идеальным контрастным веществом для измерения мозгового кровотока, поскольку этот свободно диффунди рующий агент обладает высокой проницаемостью через ге матоэнцефалический барьер. Кроме того, большое атомное число ксенона делает возможным удовлетворительную ре гистрацию рентгеновского усиления и позволяет расчиты вать локальную концентрацию ксенона в определенной об ласти интереса. Достаточно высокая воспроизводимость и надежность данных ксеноновой компьютерной томографии и короткая длительность исследования позволяют исполь зовать данный метод для исследования гемодинамического резерва при применении функциональных нагрузочных проб. Важным преимуществом данного метода является воз можность сопоставления показателей кровотока с анатоми ческими образованиями, что значимо увеличивает ценность метода.

Несмотря на указанные возможности, метод динамичес кой компьютерно томографической ангиографии не нашел широкого применения вследствие достаточно высокой лу чевой нагрузки на пациента и, сравнительно с другими ме тодами, высокой стоимости исследования.

Оценивая недостатки и преимущества каждого из мето дов, с уверенностью можно сказать, что для осуществления большинства представленных способов оценки церебровас кулярной реактивности необходимо наличие технически

214

Методы исследования ауторегуляции мозгового кровотока...

сложного, громоздкого и дорогостоящего оборудования, со ответствующих реактивов или фармакологических препара тов, многие из представленных методов сопряжены с радио активным или рентгеновским излучениями, являются ин вазивными, поэтому методы не безопасны, недостаточно оперативны и доступны, часто статичны.

Наиболее распространенными из за своей абсолютной неинвазивности, высокой информативности, точности, вос производимости, безопасности для пациента и относитель ной дешевизны являются ультразвуковые методы исследо вания внутричерепной гемодинамики [35–38].

Метод транскраниальной допплерографии обеспечивает быструю регистрацию показателей линейной скорости кро вотока в артериях мозга в реальном времени. В связи с тем, что при постоянном просвете артерии линейная скорость кровотока пропорциональна объемному кровотоку, она мо жет как самостоятельная величина использоваться в каче стве индикатора потока в исследуемом сосудистом бассейне [39, 40].

В настоящее время острый инфаркт мозга диагностиру ется у пациентов с острым неврологическим дефицитом в тех случаях, когда иные причины исключены при компью терной или магнитно резонансной томографии и лаборатор ных исследованиях. Однако в первые 12–48 ч после инсуль та при компьютерной томографии нередко не выявляют ка ких либо изменений, и результат считается отрицательным в 25–50% случаев [41]. Другие методы медицинской визуа лизации, такие как позитронно эмиссионная томография или фотон эмиссионная томография, часто как недоступ ны, так и недостаточно практичны. Ангиографическое ис следование в этот период сопровождается осложнениями с частотой 1,2% и так же не всегда доступно [42]. По данным

215

Ауторегуляция мозгового кровотока и цереброваскулярный резерв...

литературы, снижение ЛСК в бассейне базальной артерии мозга, входящей в состав виллизиева круга, хорошо корре лирует с клиническими проявлениями острых сосудистых катастроф. Этот факт подтверждает потенциальное значение транскраниальной допплерографии в остром периоде ин сульта и может иметь практическое значение для неотлож ных терапевтических мероприятий или хирургической ре васкуляризации. При избирательном изучении пациентов с инсультом в бассейне средней мозговой артерии была выяв лена специфичность транскраниальной допплерографии в 100% и чувствительность в 93% [43], что хорошо коррелиру ет с данными представленными рядом авторов J. Ley Pozo, M. Camerlingo, и A.V. Alexandrov с соавт. [44–46].

ТРАНСКРАНИАЛЬНАЯ ДОППЛЕРОГРАФИЯ

Транскраниальная допплерография – метод функциональной диагностики кровотока по магистральным сосудам шеи и головного мозга, определяемый посредством феномена изменения частоты ультразвуковой волны при от ражении от движущихся форменных элементов крови [47].

Простота и лаконизм оценки транскраниальной доппле рографии основаны на физическом эффекте, открытом Кри стианом Допплером в 1842 г. Допплеровский сдвиг частот при ультразвуковом сканировании – это физическое явление, возникающее при отражении исходной частоты ультразву ковой волны от движущихся объектов. В крови такими иде альными для отражения объектами являются эритроциты, так как их количество в 1000 раз больше, чем других фор менных элементов (рис. 3.4). Течение других жидких сред организма (ликвор, лимфа) значимого эффекта Допплера не имеют, поэтому при допплерографии они не видны.

Чтобы понять некоторые аспекты правильного сканиро

216

Методы исследования ауторегуляции мозгового кровотока...

Рис. 3.4 А. Формирование допплеровского спектра. Механизм получения мгновенного спектра [48]

217

Ауторегуляция мозгового кровотока и цереброваскулярный резерв...

Рис. 3.4 Б Формирование допплеровского спектра. Основы формирования допплеровского спектра во времени [48]

218

Методы исследования ауторегуляции мозгового кровотока...

вания в режиме допплерографии, необходимо хорошо пред ставлять физику явления и основные закономерности его расчета. Общепринятой является формула расчета доппле ровского сдвига:

Fd =Fo (V 2 cos α)/С,

где Fd – допплеровский сдвиг, Fo – исходная частота, V – скорость эритроцитов, С – скорость распространения ульт развука в тканях, α – угол между продольными осями дат чика и сосуда.

Сдвиг частот прямо пропорционален скорости эритроци тов и косинусу угла между продольными осями датчика и сосуда. Метод позволяет оценивать линейную (см/с) ско рость кровотока. Скорость распространения ультразвука в тканях примерно 1540 м/с. Исходной частотой для траскра ниальной допплерографии является 2 МГц.

Влияние угла α на получаемые данные:

–всегда будут отсутствовать, если датчик расположен пер пендикулярно сосуду, т.е. выставляемый угол α будет ра

вен 90°;

–искажения не будет или оно минимально, если ось дат чика лежит на одной линии с осью сосуда и угол α стре

мится к 0° или к 180°;

–важно учитывать, что при углах α<25° или >155°, при вы боре так называемых критических углов, ультразвуковая волна может не проходить между стенкой сосуда и кро вью, а полностью отражаться от этой границы, и в резуль тате мы не получим адекватного допплеровского отраже ния движения потока.

Исследователь может воспринимать звуки с частотой от 20 Гц до 20 кГц, куда входит и диапазон допплеровского сдви га, что делает кровоток слышимым в современных ультра

219

Ауторегуляция мозгового кровотока и цереброваскулярный резерв...

Рис. 3.5. Направление потока крови, положение ультра# звукового датчика и направление сканирующего луча

звуковых приборах. Важно различать шум движения крови по сосудам и шум частотного сдвига – это разные явления. Во время поиска движения кровотока по средней мозговой артерии необходимо слушать допплеровский сдвиг, т.к. ухо исследователя является довольно тонким анализатором спектра частот.

Направление движения крови, т.е. знак частотного сдви га, зависит от угла: при α<90°, cos α>0, V положительная, соответственно, кровь движется к датчику. При α>90°, cos α<0, V отрицательна, т.е. кровь движется от датчика [47] (рис. 3.5).

В описываемых нами далее данных угол при исследова нии средней мозговой артерии, как правило, стремился к нулевым значениям, так как движение крови по данной ар терии при сканировании через темпоральное окно часто по чти параллельно лучу сканирования.

Непрерывноволновой допплер (CW) используется для транскраниальной допплерографии в специальных случаях, т.к. не имеет возможности регулировать глубину инсонации. Этого недостатка лишен импульсноволновой режим (PW). Посылая пакеты импульсов с различными интервалами и

220