4 курс / Лучевая диагностика / ЛД венозного ишем. инсульта

Перфузионные КТ- и МР-методики в диагностике инсульта

мается коэффициент 0,7 или 1,3, т. е. 30%-ное отклонение в меньшую или большую сторону от показателя условно «здоровой» ткани; характеризующим инфаркт — 0,5, или 50%-ное уменьшение от нормального показателя. Шагом паттерна (+) считается r=1,3 (умеренная гиперемия); (–) — r=0,7 (олигемия); (++) — r`1,5 (патологическая гиперперфузия [Wintermark M. et al., 2005];

(–) — r¤0,5 (гипоперфузия и аперфузия). При 0,7<r<1,3 паттерн оценивается как (±) [Kо/enig M. et al., 2001]. Зоны инфаркта

и повреждения (например, пенумбры) отличают по следующим признакам нарушения ауторегуляции и паттернам мозговой перфузии (òàáë. 1): инфаркт — значительное снижение CBF и снижение CBV с нормальным или слегка удлиненным MTT, пенумбра — значительное уменьшение CBF, нормальное или повышенное CBV, значительно удлиненное МТТ [Hossmann K.-A., 1994; Wintermark M. et al., 2008].

Таблица 1

Паттерны тканевой перфузии головного мозга при ишемическом повреждении [Hossmann K.-A., 1994]

Наиболее активно в диагностике острого инсульта ПКТ применяется благодаря тому, что пороговые значения «каскада» патологических реакций и количественные отношения тканевой перфузии мозга изучены при использовании этой методики достаточно хорошо на сегодняшний день [Lui Y. W. et al., 2010]. Рядом исследователей были предложены различные пороговые значения, которые позволяют дифференцировать «пенумбру» и «ядро» инфаркта в острейшем периоде заболевания [Kо/nig M. et al., 2003; Wintermark M. et al., 2008; Parsons M. W., 2008]. В норме CBV значительно варьирует между белым и серым веществом: в сером веществе — 2,5±0,4 мл^100 г, в белом — 1,7±0,4 мл^100 г [Carroll T. J. et al., 2008]. Для острого инсульта предложены следующие пороговые значения параметров перфузии: CBV (инфаркт < 2 мл^100 г–1 < пенумбра) — для определения ядра инфаркта и ишемической полутени мозга [Wintermark M. et al.,

121

С. Е. Семенов. ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА ВЕНОЗНОГО ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА

2006], CBF < 25 ìë^100 ã–1^ìèí–1 — для определения обширности инфаркта [Murphy B. D. et al., 2006], а относительное увеличение МТТ>145% — для определения ишемической полутени. Показатели MTT и TTP свидетельствуют о наличии гипоперфузии, исход которой определяется степенью задержки контрастного вещества. MTT<2 с свидетельствует об отсутствии гипоперфузии, MTT от 2 до 6 с соответствует «обратимой» гипоперфузии, MTT>6 с — «необратимой» гипоперфузии.

Выявление отклонений от нормы перфузионных параметров традиционно основывается на сравнении значений в ROI пораженных участков мозга и симметричных (зеркальных) участках непораженного полушария. Средние величины (со стандартным отклонением) для CBF (мл/мин/100 г) и CBV (в скобках, в %) определены в различных участках мозга следующим образом: для таламуса — 69,8±22,2 (9,0±3,0), белого вещества — 28,1±6,9 (3,9±1,2), ядра инфаркта — 34,4±22,4 (7,1±2,7), в ROI, зеркальном инфаркту, — 60,3±20,7 (8,2±2,3), ишемической полутени — 50,2±17,5 (10,4±2,4) и в зеркальной пенумбре ROI — 64,2±17,0 (9,5±2,3). Временные характеристики MTT для тех же зон определены как: 8,0±2,1; 8,6±3,0; 16,1±8,9; 8,6±2,9; 13,3±3,5 и 9,4±3,2 соответственно. Значения CBV ядра инфаркта и ишеми- ческой полутени в исследовании достоверно не отличались от соответствующих значений в зеркальных ROI, тогда как разли- чия значений CBF и MTT в поврежденных и симметричных зонах имели достоверные отличия (p<0,01) [Smith A. M. et al., 2000]. Считается, что снижение CBF более 80% предполагает высокий риск развития у пациентов геморрагической трансформации [Труфанов Г. Е., Фокин В. А. и др., 2005].

На основании сравнения результатов исследований ПЭТ и КТ значения CBF для нормального белого вещества и нормального серого вещества составляют приблизительно 25 и 50 мл/мин/100 г, CBV — 2 и 4 мл/100 г соответственно. Исходя из предположения, что нормальная паренхима мозга состоит на 60% из серого вещества и на 40% из белого вещества, среднее значение rCBV и rCBF в нормальной паренхиме головного мозга линейно коррелирует с абсолютными значениями CBV и CBF. Данное предположение было подтверждено использованием коэффициентов масштабирования (scale factor — SFCBV) [Sorensen A. G. et al., 1999], когда относительный CBV (rCBV) нормального белого вещест-

122

Перфузионные КТ- и МР-методики в диагностике инсульта

ва сравнивался со стандартными значениями CBV (2,1 мл/100 г и 3,2 мл/100 г), а среднее значение rCBF в сегментированном нормальном мозге — со стандартной CBF (40 мл/мин/100 г).

Гемодинамические характеристики в исследуемых нами группах были изучены с использованием перфузионной КТ (ПКТ), входящей в диагностический алгоритм при подозрении на инсульт, принятый в нашем учреждении. При постобработке «сырых» данных были изучены параметрические показатели перфузии в шести зонах интереса (Region of Interest — ROI): в области ядра инфаркта или центральной части инсульта, области пенумбры или перифокально и в области неповрежденной ткани того же артериального бассейна пораженного полушария большого мозга или мозжечка, а также в симметричных зонах непораженной стороны головного мозга (ðèñ. 46). На основании того, что значения rCBV и rCBF линейно коррелируют с абсолютными величинами CBV и CBF [Teng Michael Mu Huo et al., 2013], нами оценивались не абсолютные показатели перфузии в пределах зон интереса (ROI), а коэффициенты отношения их к «здоровой» стороне (relative — r). В КГ (ХИГМ) оценивались показатели в зонах интереса, сходных по локализации с очагами ВИ и ИИ, также с подсче- том коэффициента асимметрии.

В литературе имеют место единичные сообщения о нарушениях перфузии мозга при венозном инфаркте, обнаруживаемых с помощью позитронной эмиссионной томографии в эксперименте с перевязкой верхнего сагиттального синуса (ВСС) [Schaller B. et al., 2003], а также в клинической практике на примере единичного случая с тромбозом ВСС у молодого мужчины [Kawai N. et al., 2005]. Авторами отмечается увеличение регионарного кровообращения в виде удлинения времени транзита и увели- чения объемного кровотока, что свидетельствует о венозном застое и полнокровии [Keller E. et al., 1999; Mullins M. E. et al., 2004], в противоположность известным паттернам артериального ишемического инсульта с удлинением времени транзита и уменьшением объемного кровотока (ñì. òàáë. 1).

Анализ изменений показателей перфузии мозга, по данным выполненной в нашем исследовании процедуры ПКТ, выявил определенные значимые и достоверные различия фокальных и перифокальных паттернов повреждения при ВИ и ИИ. Отличи- тельной особенностью ВИ от ИИ явились признаки фокального и перифокального полнокровия в первые сутки заболевания

123

С. Е. Семенов. ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА ВЕНОЗНОГО ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА

Ðèñ. 46. Определение показателей перфузии путем выделения зон интереса (ROI) на КТ-перфузионных картах фокально, перифокально и в области непораженной ткани в пределах артериального бассейна.

Референсным (100%) принимается ROI, симметричное визуализируемому

на нативных изображениях (а) очагу снижения плотности в противоположном полушарии (выделено зеленым цветом). В очаге венозного инсульта в правой затылочной доле (стрелки) в результате тромбоза правого поперечного и сигмовидного дуральных синусов определяются следующие нарушения перфузии: б — уменьшение (72%) MTT; в — умеренное снижение (72%) CBF в очаге поражения и умеренное повышение перифокально (139%); г — умеренное увеличение CBV перифокально (147%)

(ñì. ðèñ. 46). Полнокровие было зарегистрировано в отсутствие некроза и при сохранении жизнеспособности ткани мозга или перифокально в случаях формирования ядра некроза [Шатохина М. Г., 2012; Semenov S. et al., 2017]. Необходимо учитывать,

124

Перфузионные КТ- и МР-методики в диагностике инсульта

что визуально на картах перфузии небольшие изменения (с отклонением порядка 30%) в большинстве случаев не могут быть очевидны и для их выявления требуется аппаратное изучение параметрических значений в выделяемых исследователем (оператором или врачом) ROI.

При КЭИ зоны аперфузии в виде понижения СВV и СВF более чем на 50% совпадали между собой в 45%, что говорит об отсутствии пенумбры, т. е. практически в половине случаев инфаркт к моменту исследования уже произошел на всей территории повреждения и являлся необратимым. При АИ совпадения зон патологически пониженных СВV и СВF составили лишь 8%, т. е. почти всегда присутствовала поврежденная, но жизнеспособная ткань мозга, которую при прочих условиях можно было пытаться спасти активной терапией. Зоны инфаркта на картах CBV при ПКТ практически всегда и достаточно сходно территориально совпадали с изотропными диффузионно-взвешенными изображениями (DWI) при МРТ (r=0,97). Близкое совпадение карт CBV и DWI, т. е. зон аперфузии (гипоперфузии) и цитотоксического отека соответственно, делает эти карты признанно определяющими конечный размер инфаркта при ИИ [Кротенкова М. В., 2011; Коробкова Д. З., 2014]. На наш взгляд, это в полной мере можно отнести и к ВИ, несмотря на менее частое развитие некроза.

Особенностью венозного инсульта явилось то, что в половине случаев ВИ некротическое ядро не образовывалось вовсе, т. е. развитие инсульта останавливалось на стадии обратимых повреждений вещества мозга, коэффициент асимметрии параметров перфузии имел значения не более 1,5 и все параметры перфузии в зоне поражения были часто увеличены. В большей степени увеличение касалось показателя времени прохождения контраста (MTT), в меньшей степени — показателей скорости (CBF) и объема кровотока (CBV).

Для тканевой классификации изменений паренхимы головного мозга при ишемическом повреждении удобно пользоваться паттерналистской моделью (ñì. òàáë. 1) [Hossmann K.-A., 1994; Kî/enig M. et al., 2001]. Показатель rМТТ в центральной части

очага ишемического инсульта (инфаркта) показал себя высокоинформативным в целом «++», но одновременно и единственным критерием, по которому нам не удалось получить достоверных отличий ВИ от ИИ. Вероятно, это связано с тем, что при

125

С. Е. Семенов. ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА ВЕНОЗНОГО ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА

ВИ в половине случаев, а при ИИ в 2/3 случаев развившийся некроз с аперфузией (нулевые значения черной зоны на карте MTT) в зоне ядра инфаркта нивелирует более значительное отклонение. По всем другим критериям были получены достоверные отличия. В перифокальной центру зоне его значения при ВИ можно оценить как «±», что достоверно отличает ВИ (см. в выявлении ВИ со значением в центральной зоне «±» и перифокально «+» в отличие от ИИ «–»). Изменения rCBV при ВИ в центральной части очага характеризуются как «±», в перифокальной — «+» в отличие от ИИ: «–» — в центральной и «±» — в перифокальной. Полнокровие, а не олигемия является, по всей видимости, первичным повреждающим фактором патогенеза венозного инсульта в отличие от артериального, и именно паттерны полнокровия могут быть опорными позициями в неотложной дифференциальной диагностике этих двух заболеваний.

Были выявлены значимые (превышающие порог r`0,4) корреляции между показателями перфузии при р<0,05. Прямо коррелировали значения rCBF и rCBV (r=0,83), сильно коррелировали rMTT и rCBF (r=–0,62) в центральной зоне инсульта. Средняя корреляция наблюдалась между показателями rCBF в центральной зоны и rMTT перифокально (r=–0,42), rMTT и rCBF перифокально (r=–0,47), rCBF и rCBV перифокально (r=0,54), rCBV в фокусе и rMTT перифокально (r=–0,46). Приведенные значения корреляции основных показателей тканевой перфузии головного мозга при инсульте определенно указывают на необходимость учета при заключении о нарушениях перфузионных характеристик не только значений в зоне ядра инфаркта (центральная часть очага инсульта), которая часто совпадает с зоной пониженной плотности на нативных КТ-изображениях, но также и перифокально, потому что здесь обычно находится зона ишемической полутени (олигемии) при ИИ или гиперемии при ВИ. Средняя по силе связь между показателями перфузии в фокусе инсульта и перифокально указывает на то, что гемодинамические изменения, происходящие в области пенумбры при ИИ или зоне полнокровия при ВИ, зависят от состояния перфузии центральной части очага поражения, влияют на формирование или неформирование некроза центральной части и на дальнейшее течение инсульта с вероятным развитием или неразвитием вторичной геморрагиче- ской трансформации в очаге поражения. Была выявлена средней силы достоверная отрицательная связь (r=–0,48) между возрас-

126

Перфузионные КТ- и МР-методики в диагностике инсульта

том пациентов и значениями коэффициента асимметрии скорости кровотока rCBF перифокально, показывающая снижение этого значения с увеличением возраста. Вероятно, это связано со снижением цереброваскулярной реактивности у пожилых пациентов, когда и на «здоровой» стороне не происходит компенсаторного увеличения кровотока, что наблюдается в более молодом возрасте. Снижение цереброваскулярной реактивности признанно связывается и с гипертонической болезнью. Были получены данные о наличии средней силы корреляции (r=–0,46) между фактом гипертонической болезни в анамнезе и значениями коэффициента асимметрии скорости кровотока rCBF в перифокальной очагу зоне.

Отмечена сильная корреляция перфузионных характеристик зон ядра и перифокальных ROI с клиническим течением и исходами заболевания. Средней силы статистически достоверная отрицательная корреляция отмечена между коэффициентом асимметрии скорости перфузии (rCBF) в зоне фокуса инсульта и оценкой состояния по шкале Rankin при поступлении (r=–0,52), а также по шкале NIHSS при поступлении (r=–0,48). Закономерно сходные результаты получены при корреляционном анализе с использованием расчетного показателя объема кровотока (rCBV) в зоне фокуса инсульта и оценкой состояния по шкале Rankin при поступлении (r=–0,45), а также по шкале NIHSS при поступлении (r=–0,52). Несмотря на отсутствие достоверных различий клинических критериев тяжести состояния по шкалам NIHSS, Rankin, Bartel между ВИ и ИИ при поступлении больных в стационар, их значения в целом достаточно коррелируют со значениями ПКТ, отражающими степень нарушения перфузии мозга в очаге инсульта. Средней силы статистически достоверная отрицательная корреляция отмечена между коэффициентом асимметрии объема перфузии (rCBV) в зоне фокуса инсульта и оценкой состояния пациентов при выписке по шкале NIHSS (r=–0,42). Такая корреляция вполне объяснима с позиции сравнительно большего учета шкалой NIHSS, чем другими шкалами, выраженности очагового неврологического дефицита, который, собственно, и является отражением фокального поражения вещества мозга в связи с нарушениями перфузии в очаге инсульта. Соответственно, при исходно меньшем значении коэффициента асимметрии объема перфузии rCBV в зоне фокуса инсульта при поступлении можно ожидать лучшее восстановле-

127

С. Е. Семенов. ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА ВЕНОЗНОГО ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА

ние с более выраженным регрессом очаговой симптоматики у больных при выписке.

При неразвитии инфаркта, например, в результате эффективного системного тромболизиса и реканализации пораженного сосуда происходит восстановление симметричности картирования с одинаковым (или почти одинаковым) цветовым и цифровым отражением с пораженной и «здоровой» стороны, что свидетельствует о реперфузии. Данное динамическое развитие перфузионных событий соответствует нормоперфузионному варианту.

Помимо нормоперфузионного варианта, выделяется еще несколько вариантов развития перфузионных событий. При ИИ — это два варианта сомнительной или отрицательной результативности лечебных мероприятий: персистирующая (хроническая) гипоперфузия и феномен невосстановленной перфузии. Как при ИИ, так и при ВИ возможно противоположное развитие динамики нарушений перфузии. Это варианты с повышением кровенаполнения пораженных зон: постишемическая (реактивная) гиперемия, острая патологическая гиперперфузия [Фокин В. А., 2008]. То есть наряду с гипоперфузией, которая чаще встречается при острых нарушениях мозгового кровообращения, можно столкнуться и с гиперперфузией («роскошной» перфузией). Этот симптом описывается наиболее часто как элемент реперфузионного синдрома после ТЛТ или других реваскуляризирующих мероприятий. Различают повышение показателей всех перфузий до 30% обычно в зонах, перифокальных ядру инфаркта. Оно является временным эффектом с быстрым восстановлением показателей к норме и названо постишемической (реактивной) гиперемией. Выделяют также острую патологическую гиперперфузию, которая может быстро привести к кровоизлиянию в зоне поражения с большой степенью вероятности. Наряду с удлинением MTT может иметь место парадоксальное укорочение времени транзита контраста при остром инсульте, встречающееся до 58% случаев [Doucet C. et al., 2016] и характеризующее скорее высокий коллатеральный кровоток.

Примером постишемической (реактивной) гиперемии может служить регистрация доброкачественной гиперемии в группе пациентов с хронической ишемией головного мозга в сочетании с ИБС на вторые-третьи сутки после операции КШ в условиях ИК. Сравнение проводили с первичной ПКТ, выполнявшейся за 3–5 сут до операции. Если результаты дооперационного ис-

128

Перфузионные КТ- и МР-методики в диагностике инсульта

следования были использованы нами как контрольные, то на основании послеоперационного исследования и разницы между ними были сделаны определенные выводы о возникновении и топике постишемической гиперемии. Кроме скоростных и объемных показателей кровотока определялось время до достижения максимальной (пиковой) концентрации контрастного вещества (TTP, с). Показатели перфузии измерялись в следующих симметричных корковых и подкорковых зонах (ROI): задняя треть нижней лобной извилины, задние отделы верхней височ- ной извилины, задний стык, островковая зона, лентикулярные ядра, зрительные бугры. Всем пациентам проводилась также транскраниальная допплерография (ТКДГ) по локации сегмента М2 средней мозговой артерии с измерением средней скорости кровотока по среднемозговой артерии (Vñð.СМА), индекса пульсативности (Pi) и индекса резистивности (Ri). В сравнительном анализе до и после операции было отмечено достоверное увели- чение CBF (p=0,04) в задней части верхней височной извилины слева, области заднего стыка слева (p=0,015), показателя CBV в задней части верхней височной извилины слева (p=0,016), области заднего стыка слева (p=0,05), в задней части верхней височ- ной извилины справа (p=0,016), области заднего стыка справа (p=0,05), уменьшение показателя TTP в задней трети нижней лобной извилины слева (p=0,046), в задней части верхней височ- ной извилины слева (p=0,0022), в области заднего стыка (p=0,026), лентикулярных ядрах (p=0,015), островке (p=0,005) также слева. Достоверное изменение показателей ПКТ определялось преимущественно в пограничных зонах со смежным кровоснабжением (мелкими ветвями различных магистральных артерий), в так называемых зонах водораздела или рискованного кровоснабжения. При достоверном увеличении скоростных и объемных перфузионных характеристик мозгового кровотока, регистрировалось ухудшение неврологического статуса в ранний послеоперационный период в виде развития вестибулопатиче- ского синдрома (58,8%), вестибулоатаксического синдрома (58,8%), синдрома вегетативной дисфункции (100%) и астениче- ского синдрома (100%). Отмечена средней силы отрицательная корреляция (r=–0,52) суммы неврологических синдромов до КШ с показателем CBV в задней части верхней височной извилины справа, прямая корреляционная связь СВF и Vñð.ÑÌÀ, îá-

129

С. Е. Семенов. ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА ВЕНОЗНОГО ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА

ратная корреляционная связь Vñð.СМА и ТТР (при p<0,05). В сходной группе пациентов с ИБС в сочетании с ХИГМ, подвергшихся КШ в условиях ИК, контрольная ПКТ была выполнена на 8-е сутки и подобных изменений выявлено не было. Данный временный феномен был расценен как постишемическая (реактивная) гиперемия — проявление реперфузионного синдрома [Портнов Ю. М., Семенов С. Е. и др. 2012; Портнов Ю. М., Семенов С. Е., Коков А. Н., 2016].

Считается, что острая патологическая гиперперфузия, или гиперперфузионный синдром (ГПС), развивается в случаях, когда перфузия после реперфузионного воздействия (например, каротидной эндартерэктомии) увеличивается в два раза по сравнению с исходным уровнем [Wu T. Y. et al., 2012]. Под термином «гиперперфузионный синдром» предлагается понимать не только увеличение перфузии (на 100% и более), но и развитие признаков церебрального повреждения, связанного с нарушением сосудистой ауторегуляции [Fukuda T. et al., 2007]. Наиболее важным патофизиологическим фактором ГПС считают снижение цереброваскулярного резерва вследствие длительной и выраженной предоперационной гипоперфузии [Hines G. L. et al., 2011]. В условиях исходно нарушенной ауторегуляции значительное усиление артериального притока, наступающее на фоне дилатации микрососудистого русла, не сопровождается адекватной реакцией — спазмом артериол, формируется зона гиперемии, являющаяся патофизиологической основой гиперперфузии [Стрелкова Т. В., Айроян А. Г., 2015]. При этом отмечается увеличение регионарного кровообращения в виде удлинения времени транзита и увеличения объемного кровотока, что свидетельствует о венозном застое [Mullins M. E. et al., 2004], в противоположность паттернам артериального ишемического инсульта.

Инструментальными маркерами ГПС считают увеличение пиковой систолической скорости, конечной диастолической скорости и средней скорости кровотока в СМА более чем на 100% от исходного по данным транскраниальной допплерографии (ТКДГ) [Buczek J. et al., 2013], церебрального кровотока по данным ОФЭКТ [Fukuda T. et al., 2007], перфузионных методик КТ [Chang C. H. et al., 2011] и МРТ [Fukuda T. et al., 2007]. Своевременная оценка риска развития ГПС является единственным доказанным способом прогнозирования и профилактики его тяжелых форм [Piena’z`¿ek P. et al., 2012].

130