Ультразвуковая допплерография при острой церебральной ишемии

Рис. 1. Протокол продленного ультразвукового мониторинга мозгового кровотока в остром периоде ишемического инсульта

Рис. 2. Протокол диагностических мероприятий при выявлении отклонений скоростных параметров от референсных значений

Введение

Комплексная диагностика сосудистых заболеваний головного мозга базируется на совместном использовании методов лучевой и ультразвуковой диагностики. При этом ведущее место занимает ультразвуковая оценка кровотока в мозговых артериях как наиболее мобильный метод скрининга, динамического наблюдения и мониторинга состояния пациентов с острой недостаточностью мозгового кровоснабжения.

Абсолютная или относительная недостаточность кровообращения повреждает вещество головного мозга. Значимость повреждающего действия ишемии определяется степенью и длительностью снижения мозгового кровотока до критического порога, а также степенью функциональной активности в период перфузионной недостаточности. Оптимально, если снижение перфузии носит кратковременный характер (спазм, рыхлый тромб, коллапс, гемодинамическое несоответствие и др.) или возникает на фоне окклюзии магистральной артерии мозга, при котором быстро начинает работать плотная коллатеральная сеть (компенсаторная гиперемия). В этих случаях мозговой кровоток полностью или частично возвращается в ишемизированную область и степень ишемических изменений не достигает критического уровня. Кроме непосредственного острого перфузионного дефицита на фоне тромбоза значительную роль в повреждении вещества мозга играет реперфузионная травма при частичной или полной реваскуляризации закупоренного сегмента артериального русла головного мозга (тромболизис, тромбэктомия, спонтанная реканализация и др.).

При всем разнообразии патогенетических вариантов повреждения церебрального сосудистого русла имеется несколько диагностически важных параметров допплеровского сигнала, изменения которых универсальны и воспроизводимы, – направление потока по отношению к источнику ультразвукового излучения, вид спектра, величина максимальной систолической и минимальной диастолической скорости.

Параметры количественной оценки мозгового кровотока

Самый постоянный параметр количественной оценки мозгового кровотока – направленность потоков, так как мозговое кровообращение возможно только в пределах анатомического расположения мозговых артериальных образований, имеющих эфферентное по отношению к сердцу распределение потоков. В случае очевидной проблемы при закупорке или грубом стенозировании направления потоков изменяются в соответствии с возможностями коллатеральной системы, а предпочтение в оценке допплерограмм, как правило, отдается качественным характеристикам спектра: форме, распределению частот, направлению и звуковым феноменам. Главные признаки патологии – искажение спектрального профиля (турбулентность, заполнение спектрального окна, деформация систоло-диастолического комплекса) или наличие «патологических перетоков».

Количественная оценка кровотока в артериях головного мозга основывается как на непосредственно измеряемых параметрах допплерограммы (амплитуде, распределении частот, импульсных вариациях), так и на различных рассчитываемых индексах.

Наиболее востребованный измеряемый допплеровский параметр – скорость потока:

• систолическая скорость максимальная (Vsist);
• диастолическая скорость конечная (Vdiast);
• средняя скорость за сердечный цикл (MenV);
• средняя скорость в систолу (Vms).

Скорость потока – контрольная величина для артериальных сосудов с определенными, близкими к постоянным характеристиками (диаметр, глубина залегания). Исходно предполагается, что при отсутствии аномалий строения и заболеваний сосудов, формирующих церебральную артериальную систему, абсолютные значения параметров кровотока в покое постоянны для конкретного человека, а их отклонения при функциональных нагрузках (гипоксии, физической нагрузке и др.) соответствуют диапазону резерва ауто­регуляции.

На основе обозначенных параметров, характеризующих спектральные кривые, разработаны расчетные коэффициенты, позволяющие количественно описать нормальные и патологические черты полученного сигнала. Наиболее часто для клинической оценки параметров кровотока используются:

• индекс циркуляторного сопротивления (RI);
• индекс пульсативности (PI);
• систоло-диастолическое отноше­ние (ISD);
• индекс спектрального расширения (SBI);
• коэффициент асимметрии (КА);
• индекс подъема пульсовой волны (ИППВ).

Доказана тесная взаимосвязь между нарастанием степени стенозирования артерии и риском развития инсульта, при этом достоверное возрастание линейной скорости кровотока становится основным диагностическим аргументом при выполнении слепой ультразвуковой диагностики. Мировой опыт изучения скорост­ных параметров артериального кровотока головного мозга позволяет считать возможными нормативные значения этих параметров для всех сегментов цереброваскулярной системы, а отклонения измеряемых параметров от средних статистических значений в популяции рассматривать как количественный признак актуальной патологии. Так, возрастание количественного показателя скорости кровотока в диагностике сужения просвета артерии в диапазоне от 20 до 70% имеет главенствующее значение, так как явные искажения картины спектра в этом диапазоне еще отсутствуют.

Абсолютные значения скорости кровотока играют важную роль при оценке резерва коллатерального кровообращения или расчетах трансмиссионного пульсационного индекса (отношение скоростей в экстра- и интракраниальном сегментах артерий каротидного бассейна) при церебральном вазоспазме. Кроме того, все суждения о количественных значениях тонической составляющей лоцируемого сосуда, состоянии резистивного сегмента церебрального артериального бассейна и реактивных изменениях в период функционального напряжения также являются производными анализа параметров скорости.

Цели продленного допплеровского мониторинга

В остром периоде ишемического инсульта компенсация кровотока в магистральных артериях головы происходит лавинообразно и подразделяется на более-менее четкие этапы снижения и повышения уровня качественных и количественных параметров в соответствии с законами гемодинамики и патологической анатомии (формирование кисты). При этом выявить достоверную корреляцию между тяжестью инсульта и средневзвешенной скоростью, RI, PI, ISD, SBI, ИППВ (без учета возрастных характеристик) не удается. Это позволяет отказаться от мониторирования этих параметров в динамике у пациентов при ориентировании на степень неврологического дефицита [1–4].

Общий исход инсульта зависит от выраженности гипоперфузии (снижения линейной скорости) в дебюте заболевания в сосудах экстракраниального уровня. Кроме того, для ориентировочного прогнозирования исхода ишемического инсульта по шкале тяжести инсульта Национального института здоровья CША (National Institutes of Health Stroke Scale – NIHSS) и модифицированной шкале Рэнкин (modified Rankin Scale – mRs) за целевую точку мониторирования можно брать линейные скорости по средней (Vsist, Vdiast) и передней (Vsist, Vdiast, MenV) мозговым артериям. Известно также, что значимой корреляции между параметрами кровотока по задним мозговым артериям и базилярной (основной) артерии и выраженностью неврологического дефицита не существует [5].

Особого внимания заслуживает категория пациентов старше 60 лет. С возрастом меняются эластико-тонические свойства сосудов, наблюдается тенденция замедления линейных скоростей кровотока, что снижает возможность адекватной ауторегуляции. Следовательно, к данной категории пациентов более применим анализ ультразвуковых индексов, характеризующих функциональное состояние кровотока (RI, PI, ISD). Если при анализе динамики данных параметров у лиц до 60 лет отмечаются высокие показатели PI и ISD в средней мозговой артерии, то у лиц старше 60 лет – перманентно высокие показатели RI на экстракраниальном уровне (общая сонная артерия, внутренняя сонная артерия, позвоночные артерии) и в средней мозговой артерии. Однако при анализе ISD показатели обычно выше нормативных значений у всех пациентов, что не дает оснований выбирать данный параметр в качестве цели длительного ультразвукового мониторирования. Тем не менее при проведении системного тромболизиса важность этого параметра трудно переоценить.

Для лиц старше 60 лет характерно снижение линейной скорости кровотока в позвоночных артериях к концу острого периода ишемического инсульта. Хотя это снижение происходит в пределах референсных значений, во многих случаях обнаруживаются гипоперфузия (больше 50%) и инсульт в вертебробазилярном бассейне, что подразумевает необходимость мониторирования кровотока именно в этой зоне. Это также может считаться основанием для того, чтобы именно исход третьей недели был взят в качестве контрольной точки мониторинга при острых нарушениях мозгового кровообращения у данной возрастной категории больных.

Особенности перестройки мозгового кровообращения в острой стадии ишемического инсульта, выявленные с помощью ультразвуковой диагностики, в свое время позволили предложить протокол мониторинга мозгового кровотока, учитывающий прежде всего его подтип [1, 4]. В нем нашел отражение спектр динамических параметров и таргетных точек, которые целесообразно использовать для мониторинга мозгового кровотока у пациентов с острой церебральной ишемией с учетом бассейна, тяжести, исхода и подтипов инсульта, принимая во внимание гетерогенность его природы (рис. 1). В данном случае можно говорить скорее о функциональных сегментарных изменениях, чем об атеросклеротических проявлениях. В этой связи ульразвуковая допплерография сосудов головы и шеи может быть более информативным диагностическим методом, чем дуплексное сканирование, при верификации динамических нарушений кровотока. Однако выполнение ультразвукового исследования может дать более четкую картину в динамике гемодинамического подтипа ишемического инсульта, в особенности при диагностированной дегенеративной дилатационной артериопатии.

В случае выявления отклонений скоростных параметров от референсных значений как при стандартной ультразвуковой допплерографии в динамике, так и при продленном мониторировании с помощью ультразвуковой допплерографии предлагается прибегать к протоколу диагностических мероприятий, представленному на рис. 2 [6, 7].

Заключение

Обращаясь к абсолютным значениям, следует учитывать некоторые особенности распределения скоростных параметров по мозговым артериям, обусловленные совокупностью физиологических и инструментальных причин. Эти особенности проявляются физиологической иерархией значений линейной скорости кровотока в церебральных и прецеребральных артериях. На экстракраниальном уровне: внутренняя сонная артерия > наружная сонная артерия > позвоночная артерия. На интракраниальном уровне: средняя мозговая артерия > передняя мозговая артерия > внутренняя сонная артерия > задняя мозговая артерия > основная артерия > позвоночная артерия.

Между артериями большого анастомоза основания головного мозга преобладание скорости в средней мозговой артерии над скоростью в передней мозговой артерии и задних мозговых артериях укладывается в 20%-ный диапазон. Поток по основной артерии прин­ципиально всегда выше, чем в лучшей из позвоночных артерий. Нормативное значение коэффициента асимметрии между одноименными артериями каротидного бассейна не должно превышать 20%, по позвоночным артериям допустимо 30%-ное различие скоростных показателей. С учетом анатомических особенностей (формирования правых артериальных отделов из брахиоцефального ствола) меньшие значения чаще регистрируются в правых позвоночных артериях и внутренней сонной артерии.

На фоне положительной неврологической динамики к концу четвертой недели заболевания у большей части пациентов наблюдается как общее, так и региональное снижение скоростных показателей, что связано с преодолением отека, уменьшением объема мозговой ткани в пораженном бассейне, восстановлением соответствия перфузионных возможностей метаболическим и функциональным потребностям сохранившихся областей головного мозга. Удлинение периода нестабильности скоростных параметров или значительные колебания абсолютных значений могут служить маркером неблагоприятного прогноза углубления процесса ишемии (прогредиентное течение) или развития повторного инсульта, что, несомненно, служит основанием для уточнения этиологического и/или патогенетического фактора, поиска ошибок в выборе лечебной тактики.

У пациентов с инсультом средней и тяжелой степени, имеющих грубые региональные расстройства мозгового кровообращения на фоне стено-окклюзирующего поражения магистральных артерий головы, дополнительной целью для мониторинга может служить скорость потока в компенсирующем артериальном сегменте бассейна-донора. По динамике скоростных показателей кровотока в таком сегменте можно судить о стабилизации ишемических расстройств или об угрозе ухудшения в симптомном сосудистом регионе.

При острой церебральной ишемии в качестве прогностического маркера и цели мониторинга может выступать скорость мозгового кровотока. Линейная скорость кровотока более информативна при динамическом наблюдении, она демонстрирует ауторегуляторный резерв и эффективность терапевтических усилий в течение острого периода.

Стратификация нормативных значений с выделением надпороговых отклонений скоростных параметров позволяет повысить чувствительность ультразвуковой оценки мозгового кровотока с наибольшей информативностью к концу острого периода ишемического инсульта. При сопоставлении пороговых значений с получаемыми показателями возможно выделение лиц с повышенным риском ухудшения или летального исхода, требующих коррекции терапии или расширения диагностической программы.