Доплерографія судин головного мозку

УЗД головного мозку вважається одним з найбезпечніших і водночас ефективних методів. Цю процедуру проводять як дітям, так і дорослим. За допомогою ультразвукової діагностики можна виявити досить серйозні захворювання на початковій стадії розвитку та призначити їх лікування.

Основною метою дослідження судин головного мозку за допомогою кольорової дуплексної сонографії є визначення та кількісна оцінка ступеня стенозу, спричиненого атеросклеротичними змінами, у пацієнтів зі скаргами та перенесеною транзиторною ішемічною атакою або інсультом в анамнезі. Обстеження має встановити ступінь стенозу та поширеність ураженого сегмента судини. Колатеральна система повинна бути оцінена для передопераційного або передінтервенційного визначення ризику ускладнень. Обстеження вимагає знання анатомії судин головного мозку та нормальної ультразвукової візуалізації, що буде обговорено в цьому розділі перед представленням семіотики цереброваскулярних захворювань у басейнах сонної та хребетної артерій.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Ультразвукова анатомія системи сонних артерій, методи дослідження

Багато лікарів вважають за краще сидіти позаду голови пацієнта, поки той лежить. Сканування також можна розпочати спереду, розташувавши датчик поблизу середньої лінії та відобразивши поперечний переріз загальної сонної артерії. Ця судина розташована позаду та медіально від внутрішньої яремної вени. Діаметр яремної вени можна збільшити, виконавши пробу Вальсальви, що зазвичай призводить до негайної візуалізації судини в B-режимі. Поперечний переріз відображається, як показано нижче, з правою та лівою сторонами, що змінюються місцями.

Коли датчик повертають на 90° вздовж поздовжньої осі, права сторона зображення знаходиться внизу, а ліва — вгорі, як і при ультразвуковому дослідженні черевної порожнини. Зверніть увагу на фізіологічне розділення складок передньої частини ока, яке відбувається на рівні біфуркації загальної сонної артерії та переходу внутрішньої сонної артерії до цибулини сонної артерії. Це різке розширення створює округлий завихрення, яке не слід плутати з патологічним постстенотичним зворотним потоком, турбулентністю або розмиттям.

Доплерівський спектр загальної сонної артерії зазвичай показує незначне збільшення пікової систолічної швидкості порівняно з внутрішньою сонною артерією через відносно низький внутрішньочерепний периферичний опір. Цей патерн відрізняється від зовнішньої сонної артерії, яка може показувати «свистливий» аудіосигнал з відносно високою систолічною та низькою діастолічною швидкостями. Трифазний спектр можна отримати з зовнішньої сонної артерії, який включає компонент зворотного кровотоку. Верхня щитоподібна артерія тут видно в кольоровому режимі.

Анатомічна орієнтація

При візуалізації по поздовжній осі внутрішня сонна артерія зазвичай розташована позаду та латерально від датчика, тоді як зовнішня сонна артерія залишається близько до нього на великій відстані. Якщо є сумніви щодо судини, повторне стиснення поверхневої скроневої артерії призводить до коливань у спектрі зовнішньої сонної артерії. Внутрішню яремну вену легко відрізнити від внутрішньої сонної артерії за напрямком кровотоку та плоским спектральним слідом.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Стенотичне ураження внутрішньої сонної артерії

Атеросклеротичні відкладення не завжди містять кальцифікати з тінями. «М’які бляшки» виглядають як гіпоехогенні, серповидні або круглі порожнечі в кольоровому просвіті вздовж стінки судини. За допомогою кольорової дуплексної сонографії можна точно визначити краніокаудальну поширеність бляшки. Часто можна побачити ексцентрично підвищений кровотік.

Стратифікація стінки судин

Розсічення стінки судини з кров’ю між шарами – це особливий стан, який зазвичай виникає спонтанно, але також може бути пов’язаний з травмою шиї або фізичним перевантаженням у будь-якому віці. Він характеризується наявністю гіпоехогенної внутрішньостінкової гематоми, що спричиняє значні порушення кровотоку.

Аневризма стінки зазвичай розвивається як ускладнення. Клапоть інтими може перекривати просвіт початкової судини, який на ультразвуковому дослідженні виглядає так, ніби закінчується під гострим кутом. Реканалізація може відбутися через кілька тижнів і може бути точно задокументована за допомогою кольорової дуплексної сонографії.

Ультразвукова анатомія системи хребетних артерій, методологія дослідження

Хребетну артерію сканують у поздовжньому перерізі з передньолатерального доступу в положенні пацієнта лежачи на спині, починаючи від її початку (V0 _{), і обстеження продовжують до точки в області хребетної петлі C1(} включаючи сегмент V2 ₎. Найкраще використовувати лінійний датчик зі змінною частотою (5,0-7,5 МГц). Внутрішньофорамінальний сегмент V2 _{хребетних} отворів найкраще доступний для дуплексного сканування. Його можна чітко візуалізувати разом із супутньою веною між акустичними тінями тіл шийних хребців.

При гіпопластичній хребетній артерії найчастіше одна з артерій (зазвичай права) має діаметр менше 2,5 мм, тоді як протилежна збільшена до діаметра понад 4 мм (розбіжність становить більше 1:1,7). Нормальний діаметр хребетної артерії становить приблизно 3,8 ± 0,5 мм. При гіпопластичній хребетній артерії відзначається зниження кінцево-діастолічного компонента кровотоку (Vдіастолічний об'єм). Іноді важко відрізнити гіпопластичну хребетну артерію від дистального стенозу або оклюзії, оскільки у всіх випадках спостерігається зниження Vдіастолічного об'єму. Улюбленими місцями для стенозу є місце відходження хребетної артерії від підключичної артерії, а також область на рівні хребця C1, яка сканується із заднього доступу позаду соскоподібного відростка. Найкраще використовувати датчик 5,0 МГц, розмістивши його безпосередньо під соскоподібним відростком і назад, нахиливши його до протилежної орбіти з легким поворотом голови в інший бік.

Сегмент V4 сканується секторним датчиком 2,5 або 2,0 МГц, який розташовується нижче потиличного горба та спрямований під кутом до орбіти.

Слід зазначити, що немає суттєвих критеріїв для визначення ступеня стенозу хребетної артерії, на відміну від сонної артерії.

При нормальній прохідності хребетної артерії спостерігається двофазний спектр з чітким спектральним вікном, тоді як стеноз характеризується значним збільшенням кровотоку та заповненням спектрального вікна.

Розшарування хребетної артерії після травми може призвести до емболічної ішемії головного мозку, що закінчується інсультом. Результати кольорової дуплексної сонографії можуть бути дуже різноманітними – від наявності внутрішньостінкової гематоми до оклюзії ураженого сегмента артерії. Іноді можна побачити сам відшарований інтимальний клапоть.

Тонка плоска частина скроневої кістки забезпечує найкраще акустичне вікно для сканування кола Віллізія за допомогою датчика 2,0 МГц.

Трансцервікальне дослідження базилярної артерії

Трансцервікальне сканування можна проводити, коли пацієнт сидить з головою, нахиленою вперед, або лежачи на спині з головою, повернутою набік. Це дозволяє побачити обидва сегменти V4 в місці їх злиття з базилярною артерією.

Анатомія судин головного мозку

Коло Віллісія зазвичай утворене сонною (передній басейн) та хребетною (задній басейн) артеріями. Атеросклеротичні бляшки рідко утворюються в місці відходження загальної сонної артерії від дуги аорти праворуч та від брахіоцефального стовбура ліворуч. Стеноз зазвичай розвивається в місці біфуркації загальної сонної артерії на внутрішню сонну артерію та зовнішню сонну артерію. Першою внутрішньочерепною гілкою внутрішньої сонної артерії є офтальмологічна артерія. Відразу після неї внутрішня сонна артерія поділяється на середню мозкову артерію та передню мозкову артерію.

Хребцеві артерії відходять від дуги аорти у 4% випадків, але їх джерелом зазвичай є підключична артерія. Ліва хребетна артерія часто починається проксимальніше, ніж права. Кожна хребетна артерія поділяється на 5 сегментів. Проксимальний сегмент від початку називається Vo. Сегмент VI продовжується до поперечного відростка хребця C6, але іноді артерія входить у отвір на рівні Cs. Сегмент V2 найбільш доступний для дослідження посередині шиї. Петля хребетної артерії на рівні першого шийного хребця відповідає сегменту V3. Сегмент V4 розташований у межах черепа, і від його дистального сегмента бере початок задня нижня мозочкова артерія. У певних сегментах або вздовж усього свого ходу хребетна артерія може бути гіпопластичною. Права та ліва хребетні артерії зливаються, утворюючи базилярну артерію, яка поділяється на праву та ліву задні мозкові артерії.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Побічні шляхи

1. Тяжкий стеноз або оклюзія внутрішньої сонної артерії. При основному колатеральному шляху від зовнішньої сонної артерії до басейну внутрішньої сонної артерії кров надходить у мозок ретроградно через надблокову та офтальмологічну артерії. Іншим способом компенсації високого ступеня стенозу внутрішньої сонної артерії є перехресний кровотік через передню сполучну артерію. Щоб уникнути ризику під час операції, хірург повинен знати про можливість гіпоплазії або аплазії проксимального сегмента А1 передньої мозкової артерії. Система хребетних артерій може отримувати колатеральний кровотік через задню сполучну артерію, якщо сегмент Р1 задньої мозкової артерії на відповідному боці не є недорозвиненим.
2. Тяжкий стеноз або оклюзія хребетної артерії. Колатералями при проксимальному стенозі хребетної артерії можуть бути глибока артерія шиї, що йде від тиреоцервікального стовбура, або гілка потиличної артерії з басейну зовнішньої сонної артерії. При стенозі базилярної артерії єдиними колатеральними шляхами є задні сполучні артерії або лептоменінгеальні анастомози з басейну середньої мозкової артерії. У таких випадках аплазія сегмента P, задня мозкова артерія з прямим відходженням задньої мозкової артерії від внутрішньої сонної артерії, має позитивний бік.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Кількісна оцінка стенозу внутрішньої сонної артерії

Локальний ступінь стенозу можна розрахувати поперечно, вимірявши внутрішньостенотичний кольоровий залишковий просвіт (Ag) та співвіднісши його з початковим поперечним діаметром судини в ураженій ділянці (AN) за формулою зменшення площі поперечного перерізу. Для точного визначення площі поперечного перерізу залишкового перфузованого просвіту використовується більш чутливий режим енергетичного доплера.

На обох зображеннях гіпоехогенна бляшка в просвіті чітко диференційована від гіперехогенних кальцифікатів.

Ступінь стенозу також можна оцінити за допомогою поздовжнього сканування шляхом вимірювання пікових швидкостей потоку з їх кутовою корекцією. Цифрова субтракційна ангіографія, наприклад, не може оцінити швидкість потоку. Метод, який використовувався в найбільшому на сьогодні багатоцентровому дослідженні (Північноамериканське симптоматичне дослідження ендартеректомії сонної артерії: NASCET), вимірював стеноз сонної артерії шляхом визначення співвідношення діаметра просвіту в найвужчій частині стенозу (ds) до нормального діаметра сонної артерії дистально від стенозу.

При розгляді можливості використання кольорової дуплексної сонографії для оцінки стенозу було показано, що ступінь стенозу можна визначити з високою точністю за допомогою цієї методики. Важливо диференціювати преоклюзійну «псевдооклюзію» від справжньої оклюзії для планування відповідного лікування. Ниткоподібний залишковий просвіт, невидимий на нативних зображеннях, іноді можна виявити за допомогою внутрішньовенного контрасту. Слід пам'ятати, що іноді після введення контрасту можна визначити вищу пікову швидкість кровотоку. Кольорова дуплексна сонографія також дозволяє проводити неінвазивний моніторинг після каротидної тромбоендартеректомії або імплантації стента, щоб виключити рецидивний стеноз. Кілька багатоцентрових досліджень показали, що тромбоендартеректомія знижує індивідуальний ризик інсульту у пацієнтів з клінічно очевидним високоступеневим (>70%) стенозом внутрішньої сонної артерії.

Товщина інтима-медіа в системі сонної артерії

Довгострокові епідеміологічні дослідження показали, що товщина інтима-медії сонної артерії є прогностичним фактором інсульту або інфаркту міокарда після врахування всіх інших факторів ризику (гіперхолестеринемія, гіпертензія, куріння тощо). Як її визначають?

Обстеження проводиться за допомогою лінійного датчика з частотою понад 7,5 МГц, записуючи зображення зі стисненням 60 дБ та вимірюючи судини в систолу. Гармонійні складові та артефактні контрастні речовини не використовуються. Якщо обстеження починається з просвіту сонної артерії, першим сонографічно визначеним шаром є ехогенне з'єднання крові та інтими, потім гіпоехогенне зображення інтима-медія, і, нарешті, медія та адвентиція. З фізичних причин товщину інтима-медія можна виміряти точніше на дальній стінці (4=), ніж на ближній стінці, де перехід менш чітко визначений. Товщину інтима-медія на дальній стінці вимірюють як загальну товщину всього цього комплексу, оскільки точне окреме вимірювання обох шарів неможливе.

У наукових дослідженнях зазвичай проводять 5-10 вимірювань у трьох сегментах сонної артерії – загальній сонній артерії, області біфуркації та внутрішній цибулині сонної артерії – та обчислюють середнє значення для всіх трьох сегментів. У цих дослідженнях часто використовуються напівавтоматичні модулі обробки, які послідовно записують кілька значень IMT за допомогою шкали сірого, що покращує відтворюваність вимірювань.

Для практичного застосування цієї методики необхідно обмежити обстеження сегментом загальної сонної артерії. Один протокол полягає у вимірюванні добре візуалізованого сегмента довжиною 10 мм, проведенні від 5 до 10 окремих вимірювань та розрахунку середнього значення. Отримані дані залежать від віку та корелюють із встановленими факторами ризику. Було виявлено, що ефективне втручання у проблеми серцево-судинних факторів ризику протягом 1-2 років зменшує товщину інтима-медії.

Ультразвукова семіотика внутрішньочерепних судинних уражень

У пацієнтів з високим ступенем стенозу внутрішньої сонної артерії або односторонньою оклюзією важливо визначити наявність ретроградного колатерального кровотоку через офтальмологічну артерію з басейну зовнішньої сонної артерії, протилежного нульовому або нормальному. Картину внутрішньочерепної колатералізації можна оцінити, порівнюючи доплерівські спектри з артерій.

При двосторонній оклюзії внутрішніх сонних артерій колатеральний кровотік відбувається з хребетної артеріальної системи через неушкоджене коло Віллізія або через орбітальні колатералі. Щоб уникнути помилкової інтерпретації, завжди необхідно обстежити всі основні артерії кола Віллізія, доступні для доплерівського ультразвукового дослідження.

Підвищений кровотік може виникати з причин, відмінних від стенозу. Наприклад, анемія може спричинити функціональне збільшення кровотоку у внутрішній сонній артерії, як показано у цього пацієнта з рівнем гемоглобіну лише 6,2 г/л. Підвищений кровотік також може виникати при аневризмах, які можна виявити за допомогою кольорової дуплексної сонографії, коли вони перевищують 5-10 мм і розташовані в ділянках, доступних для сканування.

Критична оцінка

Сонні артерії, завдяки своєму поверхневому розташуванню та можливості сканування з гарною роздільною здатністю на високих частотах, ідеально підходять для дослідження за допомогою неінвазивної кольорової дуплексної сонографії. Певною мірою це стосується і хребетних артерій. Досить важко візуалізувати за допомогою кольорової дуплексної сонографії місце відходження лівої хребетної артерії, яке часто розташоване на досить низькому рівні. Подібна проблема існує також у 4% випадків місця відходження хребетної артерії від дуги аорти. Альтернативною неінвазивною методикою дослідження при виключенні дисекції хребетної або сонної артерії є МРТ-ангіографія (МРА), яка може бути виконана в режимі часопрольоту або з введенням контрастної речовини.

Іншим, більш інвазивним методом є цифрова субтракційна ангіографія. Її основними перевагами є здатність виявляти повільний кровотік при стенозах з дуже вузьким просвітом та ідентифікувати просвіти дрібних внутрішньочерепних судин. У цьому випадку було виявлено невелику аневризму. Цифрова субтракційна ангіографія також може визначити колатералі та венозний дренаж, коли виключено тромбоз венозного синуса.

У 15% випадків проникнення ультразвуку під час доплерівського дослідження настільки утруднене (наприклад, при товстих кістках склепіння), що необхідно використовувати контрастні речовини.

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]