Клиническая физиология кровообращения •
advertisement
Клиническая физиология кровообращения Clinical Physiology of Circulation Рецензируемый научно-практический журнал Выходит один раз в квартал Основан в 2004 г. МОСКВА 4• 2009 Журнал входит в перечень периодических рецензируемых научно-технических изданий, выпускаемых в Российской Федерации и рекомендуемых для опубликования основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук по медицине и биологическим наукам НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН ì˜Â‰ËÚÂθ Ë ËÁ‰‡ÚÂθ çñëëï ËÏ. Ä. ç. ŇÍÛ΂‡ êÄåç ãˈÂÌÁËfl ̇ ËÁ‰‡ÚÂθÒÍÛ˛ ‰ÂflÚÂθÌÓÒÚ¸ àÑ ‹ 03847 ÓÚ 25.01.2001 „. ÇÒ ԇ‚‡ Á‡˘Ë˘ÂÌ˚. çË Ó‰Ì‡ ˜‡ÒÚ¸ ˝ÚÓ„Ó ËÁ‰‡ÌËfl Ì ÏÓÊÂÚ ·˚Ú¸ Á‡ÌÂÒÂ̇ ‚ Ô‡ÏflÚ¸ ÍÓÏÔ¸˛Ú‡ ÎË·Ó ‚ÓÒÔÓËÁ‚‰Â̇ β·˚Ï ÒÔÓÒÓ·ÓÏ ·ÂÁ Ô‰‚‡ËÚÂθÌÓ„Ó ÔËÒ¸ÏÂÌÌÓ„Ó ‡Á¯ÂÌËfl ËÁ‰‡ÚÂÎfl éÚ‚ÂÚÒÚ‚ÂÌÌÓÒÚ¸ Á‡ ‰ÓÒÚÓ‚ÂÌÓÒÚ¸ ËÌÙÓχˆËË, ÒÓ‰Âʇ˘ÂÈÒfl ‚ ÂÍ·ÏÌ˚ı χÚ¡·ı, ÌÂÒÛÚ ÂÍ·ÏÓ‰‡ÚÂÎË Ä‰ÂÒ Â‰‡ÍˆËË 119049, åÓÒÍ‚‡, ãÂÌËÌÒÍËÈ Ô., 8 çñëëï ËÏ. Ä. ç. ŇÍÛ΂‡ êÄåç, éÚ‰ÂÎ ËÌÚÂÎÎÂÍÚۇθÌÓÈ ÒÓ·ÒÚ‚ÂÌÌÓÒÚË íÂÎÂÙÓÌ Â‰‡ÍˆËË (495) 236-92-87 î‡ÍÒ (495) 236-99-76, 236-92-87 E-mail: izdinsob@yandex.ru http: //www.bakulev.ru ë‚ˉÂÚÂθÒÚ‚Ó Ó Â„ËÒÚ‡ˆËË Ò‰ÒÚ‚‡ χÒÒÓ‚ÓÈ ËÌÙÓχˆËË èà ‹ 77-16885 ÓÚ 24.11.2003 „. ᇂ. ‰‡ÍˆËÂÈ ê‡‰ËÓÌÓ‚‡ Ç. û. íÂÎ. (495) 236-92-87 ãËÚ. ‰‡ÍÚÓ˚ å‡ÍÒËÏÓ‚‡ í. ã., åÓÒ͇Îfi‚‡ í. à., ꇉËÓÌÓ‚‡ Ç. û., ê˚·‡Í Ç. à. äÓÂÍÚÓ˚ å‡ÍÒËÏÓ‚‡ í. ã., ê˚·‡Í Ç. à. äÓÏÔ¸˛ÚÂ̇fl ‚ÂÒÚ͇ Ë „‡Ù˘ÂÒ͇fl Ó·‡·ÓÚ͇ χÚ¡· çÂÔÓ„Ó‰Ë̇ å. Ç., ã„Â̸ÍÓ‚ Ç. ä., ëÎ˚¯ é. Ç. çÓÏ ÔÓ‰ÔËÒ‡Ì ‚ Ô˜‡Ú¸ 06.11.2009 éÚÔ˜‡Ú‡ÌÓ ‚ çñëëï ËÏ. Ä. ç. ŇÍÛ΂‡ êÄåç 119049, åÓÒÍ‚‡, ãÂÌËÌÒÍËÈ Ô., 8 ÚÂÎ. (495) 236-92-87 äÎËÌ˘ÂÒ͇fl ÙËÁËÓÎÓ„Ëfl ÍÓ‚ÓÓ·‡˘ÂÌËfl 2009. ‹ 3. 1–100 ISSN 1814–6910 íË‡Ê 500 ˝ÍÁ. èÓ‰ÔËÒÌÓÈ Ë̉ÂÍÒ 84549 Главный редактор Л. А. БОКЕРИЯ Редакционная коллегия Т. Б. Аверина, А. В. Гавриленко, Д. Ш. Газизова, С. В. Горбачевский, М. В. Затевахина, Г. В. Лобачева (зам. главного редактора), Р. М. Муратов (зам. главного редактора), Е. С. Никитин, Н. О. Сокольская, М. В. Шумилина (ответств. секретарь) Редакционный совет В. А. Быков, Б. А. Константинов, В. А. Лищук, Л. А. Пирузян, К. В. Судаков Материалы конференции «Нейросонология и церебральная гемодинамика» 23–25 ноября 2009 года, Москва СОДЕРЖАНИЕ Гемодинамические аспекты мозгового кровообращения при ишемическом инсульте Куликов В. П. Артериовенозная церебральная реактивность на гиперкапнию в диагностике нарушений мозгового кровообращения (ГОУ ВПО Алтайский государственный медицинский университет Росздрава) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Юхнев А. Д., Чумаков Ю. С., Вознюк И. А., Ерофеев А. А. Опыт экспериментального моделирования гидродинамики кровообращения (Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Стулин И. Д., Мусин Р. С., Солонский Д. С., Синкин М. В., Мнушкин А. О., Кащеев А. В., Болотнов М. А., Савин Л. А., Знайко Г. Г. Ультразвуковые методы в диагностике смерти мозга (Московский государственный медико-стоматологический университет, Городская клиническая больница № 11 (Москва), Институт электронных управляющих машин) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Федин А. И., Кузнецов М. Р., Холопова Е. А., Ибрагимов Т. М. Диагностика ауторегуляции мозгового кровотока (Кафедра неврологии ФУВ ГОУ ВПО РГМУ, кафедра факультетской хирургии Московского факультета ГОУ ВПО РГМУ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Комков Д. Ю., Панунцев Г.К., Иванова Н. Е., Олюшин В. Е., Лосев Ю. А., Цыбин И. М. Современные возможности интраоперационной ультразвуковой диагностики в нейрохирургии (ФГУ РНХИ им. А. Л. Поленова Росмедтехнологий, ГУЗ Городская больница № 26 (Санкт-Петербург), ООО МакенаМед) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Мусин Р. С., Солонский Д. С., Стулин И. Д. Транскраниальная допплерография в диагностике полушарного инсульта (Московский государственный медико-стоматологический университет) . . . . . . . . . . . . . 5 15 21 28 33 39 Мадорский С. В., Сафин А. М., Шовикова О. А., Тенедиева В. Д., Мадорский К. С., Воронина И. А. Транскраниальная цветная дуплексная сонография в диагностике ангиоспазма при различной нейрохирургической патологии и ее значение в определении тактики интенсивной терапии (НИИ нейрохирургии им. акад. Н. Н. Бурденко РАМН, НИИ неотложной детской хирургии и травматологии) . . . . . . . . . . . . . 47 Кудрявцев И. Ю., Шахнович А. Р., Шахнович В. А., Абузайд С. М., Васильченко В. В. Мультимодальная регуляция мозгового кровотока при патологии магистральных артерий головы (НИИ нейрохирургии им. акад. Н. Н. Бурденко РАМН) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Ультразвуковая оценка церебральной гемодинамики при хирургическом лечении инсульта Кунцевич Г. И., Танашян М. М., Скрылев С. И., Давыденко И. С., Кравченко М. А., Медведев Р. Б., Щербакова Т.П. Роль ультразвуковых методов исследования на этапах медикаментозного и хирургического лечения сосудисто-мозговой недостаточности (Научный центр неврологии РАМН) . . . . . . . . . . . . . . Бокерия Л. А., Пирцхалаишвили З. К., Пышкина Л. И., Шумилина М. В., Дарвиш Н. А., Цирихова Д. Г., Игнатенко А. В. Хирургическое лечение при поражении сонных и позвоночных артерий (НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН, кафедра неврологии и нейрохирургии лечебного факультета РГМУ) . . . . . . . . . Шахнович В. А., Кудрявцев И. Ю., Абузайд С. М., Васильченко В. В., Яковлев С. Б., Арустамян С. Р. Критический уровень ишемии мозга при окклюзии сонной артерии (НИИ нейрохирургии им. акад. Н. Н. Бурденко РАМН) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Усачев Д. Ю., Лукшин В. А., Пронин И. Н., Шмигельский А. В., Шахнович В. А., Беляев А. Ю., Соснин А. Д., Ахмедов А. Д. Экстраинтракраниальный микрососудистый анастомоз в лечении больных с хронической церебральной ишемией, обусловленной окклюзией магистральных артерий головного мозга (НИИ нейрохирургии им. акад. Н. Н. Бурденко РАМН) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Галкин П. В., Антонов Г. И. Расстройства церебральной гемодинамики при синдромах обкрадывания мозгового кровотока: способы хирургической коррекции (ФГУЗ Клиническая больница № 119 Федерального медико-биологического агентства России, 3-й Центральный клинический госпиталь им. А. А. Вишневского Министерства обороны Российской Федерации) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Семенов С. Е., Молдавская И. В., Семенов А. С., Барбараш Л. С. Возможности дифференциации венозного и артериального инсульта методами лучевой диагностики (НИИ комплексных проблем сердечнососудистых заболеваний СО РАМН) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 70 78 83 89 95 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Ультразвуковая диагностика ангиоспазма КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Уважаемые коллеги! Отмеченный в последние годы рост распространенности сосудистых заболеваний обусловил увеличение частоты нарушений мозгового и коронарного кровообращения. Сосудистые заболевания мозга занимают второе место в структуре смертности от болезней системы кровообращения (39%) и в общей смертности (23,4%) населения. При этом в России наблюдается один из наиболее высоких показателей смертности от инсульта – 175 на 100 тыс. населения. Инсульт объявлен глобальной эпидемией, угрожающей жизни и здоровью населения всего мира. К сожалению, хронические формы цереброваскулярной болезни до сих пор находятся в тени изучения инсультов, несмотря на то что несвоевременное выявление, неадекватные лечение и профилактика дисциркуляторной энцефалопатии служат базой для развития острых сосудистых катастроф, а неуклонное прогрессирование заболевания выступает самостоятельным фактором трудовой и социальной дезадаптации пациента. Жизнедеятельность мозга прежде всего определяется состоянием центральной, экстракраниальной и церебральной гемодинамики. Сегодня совершенно очевидна взаимозависимость кардионеврологической патологии, единого патогенетического субстрата болезней сердца и сосудов. Кроме того, наличие сочетанной патологии – кардиальной, васкулярной, церебральной – всегда определяет прогноз, течение и исход манифестирующего заболевания. Непрерывный рост числа больных с нарушениями мозгового кровообращения и кардиоваскулярной патологией требует междисциплинарной интеграции клиницистов, в первую очередь совместных усилий неврологов, кардиологов и сердечно-сосудистых хирургов, участия представителей фундаментальных наук. Всемирной организацией здравоохранения и Всемирной организацией инсульта разработана программа «Глобальная инициатива по инсульту», направленная на создание глобальной информационной базы данных по инсульту и координацию деятельности стран по профилактике и лечению инсульта. При этом эффективность лечебно-профилактической работы во многом определяется формированием у практических врачей единой концепции развития кардионеврологической патологии, совершенствованием и стандартизацией обследования, в первую очередь сосудистой системы, которые невозможно освоить без знания и понимания законов клинической физиологии кровообращения. К открытию Первой Международной конференции «Нейросонология и церебральная гемодинамика» мы рады представить читателям на страницах нашего журнала «Клиническая физиология кровообращения» избранные лекции ведущих специалистов по ангиологии и ангионеврологии. Главный редактор журнала, директор НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН академик РАМН Л. А. Бокерия ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 5 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ © В. П. КУЛИКОВ, 2009 УДК 616.145.11:616.831-005-007 АРТЕРИОВЕНОЗНАЯ ЦЕРЕБРАЛЬНАЯ РЕАКТИВНОСТЬ НА ГИПЕРКАПНИЮ В ДИАГНОСТИКЕ НАРУШЕНИЙ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ В. П. Куликов* ГОУ ВПО Алтайский государственный медицинский университет (ректор – В. М. Брюханов) Росздрава, Барнаул К л ю ч е в ы е с л о в а : нарушения мозгового кровообращения, гиперкапния в диагностике, артериовенозная церебральная реактивность. * Адрес для переписки: E-mail: kulikov@asmu.ru мозга на гиперкапнию может быть не менее ценной для неврологии. Исходя из этого, материал этой статьи разделен на четыре части: механизмы влияния СО2 на МК; методы тестирования сосудистой мозговой реактивности на гиперкапнию; реакция венозной системы мозга на гиперкапнию, диагностическая значимость тестирования цереброваскулярной СО2-реактивности. Механизмы влияния СО2 на мозговое кровообращение Контроль церебральной перфузии тесно связан с регуляцией интракраниального объема и схематически включает в себя церебральные резистивные артериии, церебральные вены и систему продукции и реабсорбции цереброспинальной жидкости [25]. Упрощенная схема основных механизмов контроля МК показана на рис. 1. Общепризнано, что вариабельность резистентности току крови в мозге обеспечивается церебральными артериолами и капиллярными сфинктерами [23], тогда как крупные мозговые артерии и вены, ответственные за распределение и хранение объема крови, принципиально неподатливы и используются для транзита крови по головному мозгу. Непосредственно методом магнитно-резонансной томографии показано, что на фоне выраженной реакции мозгового кровотока диаметр средней мозговой артерии (CMA) при гипер- и гипокапнии не изменяется. Достоверно установлено, что мозговая сосудистая сеть сильно зависима от pаСО2. Взаимодействие между pаСО2 и вазоконстрикцией/вазодилатацией в норме происходить на уровне артериол и прекапиллярных сфинктеров [19, 20, 23]. Увеличение СО2 приводит к релаксации гладкомышечной КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Изменения напряжения углекислого газа в артериальной крови (раСО2) играют важную роль в регуляции мозгового кровообращения (МК). Увеличение напряжения СО2 (гиперкапния) приводит к дилатации церебральных артериол и, следовательно, к увеличению МК, тогда как снижение СО2 приводит к вазоконстрикции и, следовательно, снижению МК. Высокочувствительные изменения МК в ответ на изменения раСО2 (цереброваскулярная реактивность на гиперкапнию) являются жизненно важной гомеостатической функцией, регулирующей и поддерживающей метаболизм и рН мозга (центральное рН). Увеличение МК при гиперкапнии «вымывает» СО2 из ткани мозга и, таким образом, снижает напряжение углекислого газа в ткани мозга (центральное рСО2), тогда как гипокапния вызывает констрикцию церебральных сосудов и, таким образом, увеличивает рСО2 в ткани мозга. Тестирование цереброваскулярной реактивности (ЦВР) на гиперкапнию получило широкое распространение в клинике, особенно в сочетании с транскраниальной допплерографией (ТКДГ). Однако существует целый ряд проблемных вопросов, решение которых позволило бы оптимизировать использование гиперкапнии для диагностики нарушений МК. Во-первых, существуют методические сложности в создании необходимого уровня гиперкапнии. Во-вторых, несмотря на широкую распространенность и авторитетность тестирования ЦВР как критерия перфузионного резерва МК, клиническое значение этого теста требует конкретизации. И, в-третьих, цереброваскулярная реактивность на гиперкапнию рассматривается почти исключительно с позиции регуляции артериального притока крови к мозгу, однако есть основания полагать, что реакция венозной системы 6 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ СНС нейрогенная миогенная эндотелийзависимая метаболическая paCO2 – Σ метаболическая потребность + АД + O2 доставка Σ – ЦПД МК сосуды сопротивления Σ + Σ ВЧД X + O2 венозный кровоток – объем церебральной крови – СМЖ Рис. 1. Механизмы контроля мозгового кровообращения (по R. B. Panerai, с изменениями): КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 АД – артериальное давление; ВЧД – внутричерепное давление; МК – мозговой кровоток; СМЖ – спинномозговая жидкость; СНС – симпатическая нервная система; ЦПД – церебральное перфузионное давление; paCO2 – напряжение кислорода в артериальной крови оболочки всех мозговых сосудов, в большей степени за счет мелких сосудов. Важно, что вазоконстрикторный эффект гипокапнии относительно независим от размера сосудов и может сопровождаться спазмом крупных внутримозговых артерий. Доказано, что увеличение СО2 и сопутствующее изменение рН активирует К+ каналы в сосудистых гладкомышечных клетках. Церебральные эндотелиоциты экспрессируют 4 класса К+ каналов: Ki+ каналы выходящего калиевого тока, Ca2+-зависимые K+ каналы, АТФ-зависимые К+ каналы и потенциалозависимые К+ каналы. АТФ-зависимые К+ каналы и потенциалозависимые К+ каналы активируются при снижении рН и индуцируют вазодилатацию при ацидозе. Увеличение пропускной способности К+ каналов приводит к утечке К+ и гиперполяризации эндотелиоцитов [27]. Процесс гиперполяризации может затем передаваться на подлежащие гладкомышечные клетки посредством миоэндотелиальных соединений и вызывать вазодилатацию после закрытия потенциалозависимых Са2+ каналов [27, 29, 31]. Альтернативным способом церебральной вазодилатации может быть СО2 /рН индуцированные изменения вазоактивных факторов. Например, СО2-опосредованная церебральная вазодилатация и увеличение МК могут усиливать деформацию сдвига эндотелия и стимулировать выделение эндотелиоцитами оксида азота (NO) и простагландинов. Обнаружена связь между системной дисфункцией эндотелия и цереброваскулярной СО2реактивностью [17]. Время ответа сосудистого тонуса на изменение рН довольно быстрое. Изменение МК начинается в течение 30 с после ингаляции СО2 [34]. Более поздние исследования с применением прямой микроскопии сосудов через трепанационное отверстие, с помощью транскраниального допплера и модулирования газового состава в конце выдоха показали, что изменение МК на ступенчатое увеличение СО2 у людей наступает гораздо быстрее, уже через 6 с. По нашим данным [9], полученным при помощи транскраниального допплера, рост линейной скорости кровотока в СМА наблюдается в течение 50 с, затем МК стабилизируется на длительный период – не менее 10 мин (рис. 2). Напряжение кислорода в артериальной крови (раО2) почти не влияет на МК в сравнении со значимостью pаСО2 [18]. Реакция МК на воздействие гипоксии и гиперкапнии в основном определяется уровнем СО2, а не дефицитом О2 [10]. На это же указывает идентичность приростов скорости МК Vps, см/с 140 130 120 110 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t, мин Рис. 2. Прирост линейной скорости кровотока (ЛСК) в СМА при различных концентрациях углекислого газа и кислорода в альвеолярном воздухе (по Куликову В. П.) ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ CO2, % 6 5 4 5 0 30 60 90 120 t, с Рис. 3. Динамика концентрации СО2 в альвеолярном воздухе при дыхании через дополнительный объем мертвого пространства 1500 мл (по Куликову В. П. и соавт.) фалический барьер, а вот Н+ ионы нет. Следовательно, центральное содержание [Н+] в мозге может отличаться от артериального [Н+]. Центральное pСО2 определяется тремя факторами: pаСО2, продукцией СО2 веществом мозга и мозговым кровотоком. Временнáя константа для изменения центрального pСО2 составляет около 100 с (объем продолговатого мозга/кровоток), так что теоретически полная реакция на любые изменения pаСО2 или кровотока в веществе мозга по´ константы). требует около 5 мин (3 временные Однако практически стабилизация изменений МК в СМА при ТКДГ происходит значительно быстрее, всего за одну минуту (см. рис. 2) практически параллельно с подъемом и стабилизацией на повышенном уровне концентрации СО2 (рис. 3) при гиперкапнии, создаваемой при помощи возвратного дыхания с дополнительным объемом мертвого пространства [9]. Периферические хеморецепторы, находящиеся в каротидном синусе стимулируются артериальным [H+] и гипоксией. Они анализируют кровь, притекающую к мозгу и подают сигналы к респираторным контроллерам в продолговатом мозгу посредством каротидного синусного нерва (ветви языкоглоточного и IX черепного нерва). Однако в противоположность центральным хеморецепторам чувствительность периферических хеморецепторов к [H+] также зависит от pаО2. Таким образом, гипоксия увеличивает реакцию периферических хеморецепторов к [H+]. А вот гипероксия уменьшает периферическую хеморефлекторную чувствительность к [H+] до игнорируемых значений. Реактивность в норме выше на гиперкапнию, чем на гипокапнию [22, 26, 36, 37]. Механизмом, лежащим в основе этого различия, может быть большее влияние на интракраниальный сосудистый тонус при гиперкапнии медиаторов вазодилатации, чем вазоконстрикции. Явление более низкой реактивности на гипокапнию может иметь протективное значение для предотвращения ишемии мозга во время транзиторных падений pаСО2, КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 в СМА, отнесенной к приросту концентрации СО2 в альвеолярном воздухе на 1 мм рт. ст. при нормоксической и гипоксической гиперкапнии [9]. Ауторегуляция МК обеспечивает быструю, в течение нескольких секунд, реакцию МК в ответ на изменение артериального давления (АД), направленную на сохранение постоянства МК при изменении системного АД. Гиперкапния ухудшает мозговую ауторегуляцию [16]. При этом вызванный гиперкапнией подъем артериального давления может влиять на МК и таким образом «маскировать» эффекты СО2 и затруднять интерпретацию реальной СО2-реактивности. По нашим данным, гиперкапния приводит к «поломке» механизма ауторегуляции МК и может использоваться для моделирования ее нарушения. Хотя в мозговых сосудах имеется множество симпатических нервных окончаний, действие симпатической нервной системы (СНС) на регуляцию МК остается дискутабельным. Принято считать, что увеличение активности СНС имеет ограниченный эффект на мозговые сосуды. Возможно, что любое потенциальное влияние СНС на МК маскируется другими, более мощными регуляторными стимулами: ауторегуляцией, цереброваскулярной CO2-реактивностью и, возможно, сердечным выбросом. Из классической физиологии известно, что гиперкапния благодаря каротидному хеморефлексу активирует СНС. С другой стороны, есть публикации, доказывающие, что симпатическая активность влияет на реактивность МК к СО2. Таким образом, хотя непосредственная роль СНС в регуляции МК сведена к минимуму, увеличение активности СНС, вызванное повышением СО2-реактивности, имеет значение для МК. Поступление О2 к мозгу зависит от раО2 и МК. Уровень потребления О2 мозгом среднего веса (1,4 кг) составляет 49 мл/мин. Значимость этой цифры можно представить в сравнении со средним общим потреблением О2 всем организмом (250 мл/мин для человека весом 70 кг). Таким образом, головной мозг, который составляет примерно 2% от общей массы тела, требует 20% от общего потребления О2 в состоянии покоя. Показано, что потребление кислорода головным мозгом не меняется при изменениях pаСО2 в рамках тестирования цереброваскулярной реактивности [28, 30, 35]. Неизменность потребления О2 головным мозгом может поддерживаться увеличением экстракции кислорода. Стимулирование гиперкапнией хеморецепторов приводит к увеличению альвеолярной вентиляции, что, в свою очередь, обеспечивает увеличение элиминации СО2 из организма, падение напряжения СО2 в тканях (рСО2) и снижение [Н+] стимулирования хеморецепторов. Центральные хеморецепторы стимулируются [H+] и содержатся локально в веществе мозга в области вентролатеральной поверхности продолговатого мозга. Так как тканевые [H+] хеморецепторы напрямую зависят от рСО2, они часто принимаются за СО2-рецепторы, но это упрощение может быть ошибочным. СО2 свободно проникает через гематоэнце- 7 8 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ которые, как известно, могут случаться в норме при постуральных изменениях положения тела и физических упражнениях и при патологии (астма, синкопальные состояния, ночное апноэ, застойная сердечная недостаточность и панические атаки). Другими словами, срочное поддержание оксигенации является более важной задачей, чем немедленная коррекция нарушений рН. Реактивность МК на гипокапнию может быть столь же важной для стабилизации дыхания, как и реактивность на гиперкапнию, особенно во сне, где pаСО2 является главным фактором поддержания ритмичного дыхания. Цереброваскулярная СО2-реактивность подвержена влиянию степени бодрствования и, соответственно, нейрональной активности. Например, в сравнении с состоянием бодрствования цереброваскулярная СО2-реактивность снижается во сне и увеличивается во время физических упражнений [32, 33]. Более того, МК и цереброваскулярная СО2-реактивность подвержены определенному циркадному ритму с низким уровенем МК и СО2-реактивности ранним утром по сравнению с днем [17, 21, 22]. Это может иметь значение для объяснения того факта, что 10–40% инсультов случается ночью, а еще чаще – ранним утром. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Методы тестирования сосудистой мозговой реактивности на гиперкапнию Цереброваскулярная СО2-реактивность является «индексом» способности резистивных мозговых сосудов расширяться в ответ на изменение pаСО2, вызывая их почти максимальную дилатацию. Это создает методологическую базу для суждения на основании цереброваскулярной реактивности (ЦВР) на СО2 о перфузионном (цереброваскулярном) резерве МК. Для создания гиперкапнии используется четыре основных метода: вдыхание газовых смесей с увеличенной концентрацией СО2, метод возвратного дыхания, проба с задержкой дыхания и фармакологическая проба с введением ацетозоламида. Газовые смеси. Гиперкапнические газовые смеси создают при помощи наркозных аппаратов или используют готовые смеси газов, например карбоген, содержащий 93–95% О2 и 5–7% СО2. Использование наркозных аппаратов позволяет достаточно легко изменять парциальное давление СО2 в смеси газов и оценивать реакцию МК на ступенчатое возрастание pаСО2, подавая пациенту нормокапническую смесь и два варианта гиперкапнической смеси, например содержащей 4 и 8% СО2. Продолжительность вдыхания смеси с заданной концентрацией газов составляет обычно 1,5–5,0 мин под капнографическим контролем реtСО2. Наряду с возможностью изменять концентрацию СО2 в газовой смеси преимуществом наркозных аппаратов является также возможность создания нормоксической (с нормальтной концентрацией кислорода) гиперкапнии. Недостаток этого подхода связан с дороговизной оборудования и материалов. Поэтому наркозные аппараты для создания гиперкапнии обычно используют в научных целях. Не применяется на практике и карбоген, так как в России он исключен из перечня лекарственных средств и не поставляется в лечебные учреждения. Метод возвратного дыхания. Метод возвратного дыхания позволяет создать гипоксическую гиперкапнию за счет повторного вдыхания части выдохнутого воздуха, содержащего мало кислорода и много СО2. Методологической основой использования этого подхода является тот факт, что дефицит кислорода (гипоксия), в отличие от гиперкапнии, практически не оказывает эффекта на тонус резистивных мозговых сосудов и, соответственно, не влияет на скорость МК [9, 10, 18]. С этой целью можно использовать дыхание в замкнутом контуре (мешок). Однако при использовании этого способа затруднительно стабилизировать газовый состав дыхательной смеси. Поэтому для создания гиперкапнии методом возвратного дыхания лучше использовать дыхание через дополнительный объем мертвого пространства (ДОМП). В простейшем варианте это достигается дыханием через трубку диаметром около 2 см и длиной 2,0–2,5 м. Альвеолярная порция воздуха с низкой концентрацией О2 и высокой концентрацией СО2 остается в ротовой части трубки и повторно вдыхается пациентом. В ответ на гиперкапнию изменяется интенсивность внешнего дыхания и устанавливается равновесие с относительно стабильным уровнем парциального давления углекислого газа в конце выдоха (реtСО2, соответствующего концентрации СО2 в альвеолярном воздухе). Уровень гиперкапнии можно регулировать длиной трубки, изменяя таким образом ДОМП. Однако использование длинной трубки в клинических условиях неудобно и не позволяет легко регулировать ДОМП. Распространенные на рынке и доступные дыхательные тренажеры Фролова и «Самоздрав» имеют увеличенный ДОМП, но первый из них создает недостаточный для тестирования цереброваскулярной реактивности уровень гиперкапнии – по нашим данным, не более 5,4%, а оба они не позволяют плавно и контролируемо регулировать концентрацию СО2 в альвеолярном воздухе. Указанные недостатки устранены в лечебнодиагностическом комплексе «Карбоник» (рис. 4). Этот прибор использует оригинальную технологию создания ДОМП за счет применения множества мелких трубок (ячеек), что, во-первых, позволяет сепарировать выдыхаемый воздух и задерживать в трубках его альвеолярную порцию и таким образом создавать высокий уровень реtСО2 (до 8%) при малых габаритах прибора. Во-вторых, «Карбоник» позволяет легко регулировать уровень гиперкапнии путем выключения из дыхания части трубок, соответственно изменяя ДОМП при помощи специальной заслонки. реtСО2 при этом можно контролировать при помощи капнографа. Однако «Карбоник» предусматривает более дешевый 1 2 3 4 5 6 7 Рис. 4. Устройство для создания гиперкапнии методом возвратного дыхания с регулируемым дополнительным объемом мертвого пространства и контролируемым рetСО2 «Карбоник» [www.carbonic.ru]: 1 – дыхательная трубка с мундштуком; 2 – датчик кислорода; 3 – блок газоанализа с клапанным механизмом, разделяющий потоки вдыхаемого и выдыхаемого воздуха; 4 – заслонка, регулирующая ДОМП; 5 – электропривод заслонки для регуляции рetСО2 по биологической обратной связи; 6 – кассета с дополнительным объемом мертвого пространства в виде ячеистой структуры; 6 – смеситель способ контроля гиперкапнии, основанный на использовании датчика кислорода с мониторированием процентного содержания О2 и рассчитанного по классической формуле альвеолярных газов содержания СО2. Датчик устанавливается в специальном «уловителе» альвеолярного воздуха (узел газоанализа), снабженном клапанным механизмом, что позволяет мониторировать уровень реtСО2. Прибор снабжен блоком управления, посредством которого задается необходимый уровень гиперкапнии и, что важно, автоматически поддерживается заданное значение при помощи управляемо электроприводом заслонки, по биологической обратной связи, завязанной на уровень pеtСО2. Еще одним достижением «Карбоника» является возможность контролировать pеtСО2 при гипервентиляции и, соответственно, тестировать ЦВР на гипокапнию. Проба с задержкой дыхания. Задержка дыхания, безусловно, – самый простой способ создания гиперкапнии. Для оценки цереброваскулярной ре- 9 активности при этом обычно используют индекс BHI (breath holding index), который рассчитывается как выраженный в процентах прирост скорости кровотока в СМА отнесенный к времени задержки дыхания (20–30 с). Значения BHI менее 0,69 расцениваются как снижение цереброваскулярного резерва. Самый большой недостаток пробы с задержкой дыхания – ее нестандартизуемость. Дело в том, что при задержке дыхания нельзя измерить pеtСО2. Вследствие этого индекс подвержен выраженным индивидуальным колебаниям и мало коррелирует с показателями цереброваскулярной реактивности на контролируемую по pеtСО2 гиперкапнию. Проба с ацетазоламидом. Ацетазоламид (диамокс, диакарб) выборочно тормозит фермент карбоангидразу в эритроцитах, глиальных клетках, эндотелии и хориноидальном сплетении. Внутривенное введение ацетозоламида дает дозозависимое увеличение МК. Введение 2 г препарата через 15 мин создает гиперкапнию, примерно аналогичную создаваемой вдыханием газовой смеси с 7% СО2. Для оценки цереброваскулярного резерва взрослому пациенту обычно вводят 1 г ацетазоламида с регистрацией реакции МК через 10–20 мин после этого [13]. Нормальная реактивность МК по данным ТКДГ в СМА при этих условиях составляет 35–42% [11]. Распространению фармакологического теста с гиперкапнией препятствует инвазивность и продолжительность исследования. Гипокапния. Гипокапния, в отличие от гиперкапнии, вызывает спазм резистивных сосудов мозга, увеличивает региональное сосудистое сопротивление в мозге и вызывает снижение линейной скорости кровотока в СМА. Гипокапнию создают для того, чтобы измерить весь диапазон адаптивных изменений резистентности сосудистой системы мозга от гипокапнии до гиперкапнии. Гипокапния достигается за счет произвольной гипервентиляции. При этом через 1–4 мин гипервентиляции pеtСО2 опускается до 20–25 мм рт. ст., а индекс реактивности гиперкапния/гипокапния составляет в норме не менее 70% [11]. Транскраниальная допплерография. В течение более чем 20 лет ТКДГ интенсивно использовалась для изучения регуляции МК и цереброваскулярной СО2-реактивности как у здоровых, так и у пациентов с различными цереброваскулярными заболеваниями. В клинической практике измерение цереброваскулярной СО2-реактивности применяется для оценки перфузионного резерва у пациентов с каротидными стенозами, артериальной гипертензией, инсультом и сердечной недостаточностью [36]. Как известно, ТКДГ измеряет локальную линейную скорость кровотока, а не мозговую перфузию. Тем не менее, исследования показали, что, измеренная допплеровским методом скорость кровотока в средней мозговой артерии является веским и надежным показателем МК. Более того, так как изучение цереброваскулярной реактивности основано на принципе стимул–ответ, абсолютные значения МК не так важны, как надежные КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 10 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ и повторяемые результаты с коротким временным разрешением. Следовательно, ТКДГ является хорошо подходящей методикой для экспериментальных и клинических исследований ЦВР. Сильная корреляция между процентным изменением скорости в СМА, измеренной методом ТКДГ во время изменяющейся концентрации СО2 в выдыхаемом воздухе в конце выдоха, упрочила роль ТКДГ для исследования цереброваскулярной СО2-реактивности. Более точное суждение о мозговом кровотоке и реактивности мозговых сосудов дает использование транскраниального цветового дуплексного сканирования (ЦДС). Увеличение точности измерения кровотока при этом достигается за счет поправки на величину угла между направлением ультразвукового луча и направлением кровотока [9]. Кроме того, увеличение точности оценки ЦВР будет достигаться за счет использования средней по времени максимальной скорости кровотока (ТАМХ) в СМА, а не пиковой систолической скорости, так как ТАМХ учитывает выраженные при гиперкапнии изменения сосудистого сопротивления и, соответственно, диастолической скорости. Следует отметить, что в зависимости от используемого метода оценки МК существует значительная разница в показателях СО2-реактивности. Так, ТКДГ оценивает транспорт крови для достаточно большого участка мозга, включающего как серое, так и белое вещество. В то время как известно, что цереброваскулярная СО2-реактивность значительно выше в сером веществе, нежели в белом [30]. Более сложные методики магнитно-резонансной томографии могут измерить реактивность мелких сосудов и капилляров непосредственно в сером корковом веществе. ТКДГ может быть охарактеризован как более «усредненный» индикатор МК, тогда как магнитно-резонансная томография может использоваться для исследований с более точной локализацией. Однако магнитно-резонансная томография в рутинных клинических исследованиях практически не используется, так как общепризнано, что все изменения МК с точностью отражаются на кровотоке в СМА, измеренных при помощи ТКДГ [15]. Выраженный дискомфорт начинается при гиперкапнии, создающейся введением 8% CO2, или при гипокапнии, соответствующей около 15 мм рт. ст. paCO2. Таким образом, «безопасные» гиперкапния и гипокапния при исследованиях на человеке должны быть менне 8% (60 мм рт. ст. pаСО2) и не ниже 2% (15 мм рт. ст. pаСО2). Нормальная цереброваскулярная СО2-реактивность в среднем, на основе вычисления среднего показателя из многих литературных источников, составляет 3,8%/мм рт. ст. в диапазоне paCO2 от 35 до 55 мм рт. ст. Снижение ЦВР на гиперкапнию не всегда свидетельствует о патологии, например, это может быть связано с адаптацией к гиперкапнии при ее многократном использовании [8]. Контроль гиперкапнии в тестах по оценке сосудистой мозговой реактивности в клинических условиях проводится путем мониторирования парциального давления углекислого газа в выдыхаемом воздухе в конце выдоха при помощи капнографа или по pаСО2. Понятно, что измерение pаСО2 методологически наиболее правильный способ контроля гиперкапнии, но требует забора артериальной крови и поэтому в клинических условиях используется редко. Парциальное давление углекислого газа в выдыхаемом воздухе в конце выдоха соответствует его давлению в альвеолярном воздухе. Важно, что рetСО2 очень тесно связан и практически равен pаСО2. Недавние исследования продемонстрировали, что измерение рetСО2 адекватно отражают pаСО2 в покое. Различия между этими показателями составляют всего 1–2 мм рт. ст. Хотя известно, что рetСО2 занижает pаСО2 в покое и завышает pаСО2 при гиперкапнии и физических нагрузках, в практических целях этими небольшими различиями пренебрегают и используют рetСО2 как показатель идентичный напряжению углекислого газа в артериальной крови. Показана сильная корреляция между процентным изменением скорости кровотока в СМА, измеренной методом ТКДГ и изменяющимся рetСО2 [26], что делает сочетанное использование ТКДГ и капнографии наиболее приемлемым методом оценки цереброваскулярной реактивности на СО2. Попытки использования для контроля гиперкапнии показателя насыщения крови кислородом (SaO2) по данным фотооксиплетизмографии методологически несостоятельны, так как в процессе гиперкапнии, особенно в сочетании с гипоксией, изменяется сродство гемоглобина к кислороду, что наряду с другими адаптивными сдвигами в системе транспорта кислорода делает этот показатель неинформативным в аспекте оценки гиперкапнии. Тем более понятно, что проведение теста цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию без контроля ее уровня не допустимо. Таким образом, контроль гиперкапнии необходим для адекватного суждения о цереброваскулярной реактивности на СО2, а наиболее приемлемым и доступным методом этого контроля является мониторирование рetСО2 при помощи капнографии. Еще один вариант контроля гиперкапнии заключается в мониторировании напряжения углекислого газа в ткани мозга (pСО2). В работе показана более высокая корреляция pСО2 яремной вены, чем pаСО2, при соответствующих изменениях МК при гиперкапнии [34], доказывающая, что тканевой pCO2 является более чувствительным показателем. И, наоборот, при гипокапнии экспериментальные данные указывают на то, что pаСО2 может иметь большую ценность, чем pCO2 в яремной вене. Цереброваскулярная СО2-реактивность при гиперкапнии и гипокапнии была выше при измерении pСО2 в яремных венах, чем при измерении pаСО2. Измерение pСО2 в яремной вене требует ее катеризации, что неприемлимо для рутинных клинических исследований. Реакция на гиперкапнию венозной системы мозга На протяжении всего более чем двадцатилетнего периода применения допплерографической регистрации МК на гиперкапнию этот метод почти исключительно ограничивается исследованием артериального притока крови к мозгу. В настоящей статье детально рассмотрена способность гиперкапнии вызывать дилатацию резистивных артериальных сосудов и уведичение артериального притока крови к мозгу. Очевидно, что для предотвращения губительной для мозга, находящегося в замкнутом пространстве черепной коробки, гиперемии увеличение притока требует усиления оттока. В данной ситуации избежать гиперемии позволит только активная реакция со стороны мозговых венозных сосудов, что подтверждают результаты экспериментальной работы на животных [24], которые показали, что изолированная гиперкапния мозга приводит к небольшой, но статистически значимой системной веноконстрикции. Исходя из этого, можно ожидать достаточно выраженной реакции мозговой венозной гемодинамики на гиперкапнию, что перспективно для диагностики нарушений венозной мозговой циркуляции. Мы исследовали реакцию на гиперкапнию кровотока в базальных венах мозга [7]. Типичная реакция кровотока в базальных венах на гиперкапнию заключалась в существенном увеличении скорости кровотока (рис. 5). Коэффициент реактивности составил 60,0 ± 22,7% (ДИ 52,9–67,2%). Выраженность реакции венозной гемодинамики на гиперкапнию существенно, почти втрое, превышает реакцию артериального кровотока (коэффициент реактивности кровотока на гиперкапнию в СМА у здоровых лиц составлял 20–27%). Можно предположить, что увеличение линейной скорости кровотока во внутричерепных венах при гиперкапнии обусловлено сочетанием увеличения артериального притока крови к мозгу и внутричерепной веноконстрикции, препятствующей венозной гиперемии мозга. Распространенная в диагностике венозной дисциркуляции мозга ортостатическая проба, напротив, приводит к сниже- а нию линейной скорости кровотока в базальных венах [14]. Коэффициент реактивности на ортостатическую пробу в нашем исследовании составил –24,2 ± 15,2% при ДИ от –32 до –16%. Очевидно, что реакция на гиперкапнию более выражена и имеет меньший индивидуальный разброс значений по сравнению с ортостатической пробой, что делает ее привлекательной и перспективной в качестве средства для тестирования функциональных возможностей венозной системы мозга. Обе пробы физиологичны, так как касаются реакции на эволюционно привычные и распространенные состояния. В то же время эти пробы противоположны по реакции венозной гемодинамики. В случае гиперкапнии эта реакция направлена на предупреждение венозной гиперемии, что достигается выраженным ускорением венозного кровотока и увеличением венозного дренажа мозга. В случае ортостаза, напротив, наблюдается уменьшение венозного оттока, которое предупреждает чрезмерный венозный дренаж мозга в вертикальном положении. Таким образом, оба теста могут дополнять друг друга, так как используют различные физиологические механизмы регуляции мозговой циркуляции. По данным, полученным в нашей лаборатории М. Л. Дическул, в остром периоде сотрясения головного мозга церебральная венозная реактивность на гиперкапнию снижается, а на ортостаз возрастает, что отражает нарушение у этих пациентов регуляции венозного тонуса. Доказано, что тонус мозговых сосудов и мозговой кровоток определяются нейрорегуляторными механизмами и мозговые вены, в том числе базальная вена Розенталя, могут активно участвовать в регуляции мозгового кровотока [1]. Возрастание концентрации СО2 в крови вызывает повышение тонуса венозных структур и увеличивает венозный отток, предотвращая гиперемию мозга в указанных условиях [1, 24]. Кроме этого, в условиях артериальной гиперемии повышается внутричерепное ликворное давление, что вызывает, в первую очередь, изменение объема венозного русла (его сужение). Причина пассивной веноконстрикции – в тонких стенках, слабом собственном тонусе мозговых вен и их расположении б Рис. 5. Допплерограмма кровотока в базальной вене (по В. П. Куликову и соавт.): а – в покое; б – при гиперкапнической пробе 11 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 12 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ в ликворном пространстве [1]. Сниженный венозный ответ на гиперкапнию у больных с сотрясением головного мозга может быть следствием падения тонуса венозного отдела (нарушение активной веноконстрикции) и (или) затруднения венозного оттока в синусы. Реакция на гиперкапнию внечерепных вен может быть менее выраженной по сравнению с внутричерепными. В нашем исследовании было показано [3], что гиперкапническая проба у здоровых сопровождается только увеличением диаметра позвоночных вен без значимых изменений скоростных показателей, тогда как коэффициент реактивности при ортопробе составил Ме – 223% (25–75% процентили 113–287%). Эта реакция (расширение позвоночных вен на гиперкапнию) отсутствовала у пациентов с патологией шейного отдела позвоночника. Исследование цереброваскулярной венозной реактивности на гиперкапнию находится только в самом начале пути. Но выраженная реакция венозного оттока от мозга на повышение концентрации в крови СО2 и очевидные изменения СО2реактивности при патологии делают перспективным использование гиперкапнии в диагностике венозной дисциркуляции мозга [3, 7]. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Диагностическая значимость тестирования цереброваскулярной СО2-реактивности Принято считать, что цереброваскулярная СО2-реактивность является ценным диагностическим и прогностическим показателем. Основные исследования направлены на установление предсказательной информативности рисков ишемических событий в мозге при атеросклеротических стенозах и окклюзиях. Из большого числа исследований несколько работ убедительно показали, что нарушение цереброваскулярной СО2-реактивности независимо предсказывает риск инсульта и транзиторной ишемической атаки (ТИА). Недостатками этих исследований считают использование небольших групп наблюдения и недостаточное исключение других сердечно-сосудистых показателей риска, помимо реактивности церебральных сосудов. Однако более тщательное в этом отношении исследование, проанализировавшее 10 потенциальных факторов риска, включая пол, возраст, артериальную гипертензию, сахарный диабет, степень инсилатерального и контрлатерального стенозов, на большой выборке пациентов (107 пациентов с бессимптомными окклюзиями и стенозами сонных артерий), показало, что только цереброваскулярная СО2-реактивность и женский пол являются независимыми предсказательными факторами ипсилатерального инсульта и ТИА. В этом же исследовании было показано, что использование гиперкапнии на уровне 8% СО2 имеет бóльшую предсказательную ценность, чем при 6% СО2. В качестве критерия нарушенной цереброваскулярной СО2-реактивности авторы использовали менее чем 20% прирост линейной скорости кровотока в СМА, измеренной при помощи ТКДГ, на вдыхание газовой смеси с 8% СО2. Другие, более поздние исследования продемонстрировали ипсилатеральную предсказательную ценность тестирования цереброваскулярной СО2-реактивности на уровне около 30% инсультов или ТИА примерно за 2 года наблюдения. Эти данные позволяют использовать СО2-реактивность как дополнительный критерий для решения вопроса об оперативном лечении каротидного атеросклероза. Кроме того, цереброваскулярная реактивность на СО2 является ценным прогностическим критерием вероятности повторных ишемических событий в мозге [13]. Тест ЦВР на гиперкапнию позволяет выявить синдром внутримозгового обкрадывания. У больных с ишемическими поражениями мозга гиперкапния дает снижение скорости кровотока в бассейне пораженной артерии мозга в отличие от выраженного прироста в контрлатеральной артерии. При очаговых ишемических поражениях мозга феномен внутримозгового обкрадывания регистрируется у 25% пациентов, что имеет важное значение для подбора вазоактивной терапии [11]. Следует отметить, что снижение цереброваскулярной реактивности на СО2 происходит при атеросклеротическом нарушении упруго-эластических свойств артерий и коллатерального резерва МК и используется для оценки степени развития атеросклероза. Патология шейного отдела позвоночника (ШОП) встречается в популяции достаточно часто и может являться причиной ангиодистонических состояний, в частности синдрома позвоночной артерии (СПА) клиника которого включает своеобразные головные боли, глазные, ушные, гортанные и глоточные симптомы, головокружения. При этом преобладает болевой компонент, ощущающийся как жжение, парестезии, чувство сдавления или распирания. Эти ощущения усиливаются при резком изменении положения головы, особенно после сна. Считается, что в клинической картине СПА определяющим является ирритативный фактор [2]. Раздражение периартериального симпатического сплетения позвоночной артерии (ПА) с последующим спазмом артерии или ее ветвей может приводить к ограничению кровотока в вертебробазилярном бассейне на 30–40% [2]. Причиной раздражения рецепторов ПА, приводящего к ее сужению, может стать повышение венозного давления в атланто-окципитальном синусе [1]. Возможность спазма ПА при механическом или ином раздражении ее нервного сплетения убедительно показана многими авторами. Чаще локальный спазм ПА возникает перед входом артерии в большое затылочное отверстие и на уровне атланта [2]. Отдельные авторы при ультразвуковом исследовании ШОП отмечали, что при экстравазальном воздействии на уровне костного канала в ПА регистрируется спектр кровотока с высоким индексом периферического сопротивления. Это расценивалось ими как повышенный тонус сосуда и его возможный спазм на данном уровне [5, 12]. 13 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ Vps, см/с 120 100 80 60 40 20 0 Сон Покой Плач Рис. 6. Пиковая систолическая скорость кровотока в ПМА у здоровых детей ( ) и детей с ПП ЦНС ( ) в различных функциональных состояниях (по В. П. Куликову и соавт.) Структурные повреждения головного мозга вследствие гипоперфузии и гипоксии являются одной из основных причин перинатальной смертности и неврологических заболеваний новорожденных. При этoм особую значимость могла бы иметь оценка ЦВР на СО2 у новорожденных с перинатальным поражением (ПП) ЦНС. Однако выполнение функциональных проб у новорожденных в клинических условиях по понятным причинам практически невозможно, в том числе и проб с гиперкапнией. Мы обратили внимание на то, что во время плача дети испытывают сочетанный психоэмоциональный и гипокси-гиперкапнический стресс, что подтверждалось посинением кожных покровов и выраженным снижением сатурации крови кислородом [6]. Исследование показало, что различия в показателях мозговой гемодинамики между больными и здоровыми детьми (рис. 6) проявлялись наиболее выраженно именно в условиях стресса (плач), а не максимального покоя (сон) [6]. Из рис. 6 видно, что в состоянии сна и покоя между здоровыми и больными детьми не было различий по пиковой систолической скорости кровотока в ПМА. Однако при плаче этот показатель существенно, в 1,6 раза, был больше у здоровых, чем у детей с ПП ЦНС. Из этого следует, что проведение допплерографии мозговых артерий у детей в различных функциональных состояниях может улучшить диагностику нарушений мозгового кровообращения при перинатальной патологии ЦНС. Как уже отмечалось в этой статье, тестирование реакции венозного оттока на гиперкапнию может быть ценным методом в диагностике венозной дисциркуляции [3, 7]. В качестве заключения следует отметить следующее. Цереброваскулярная СО2-реактивность является ценным диагностическим тестом, характеризующим перфузионный (цереброваскулярный) резерв МК. Адекватным способом регистрации реакции артериального притока крови к мозгу при этом является транскраниальная допплерография или цветовое дуплексное сканирование из СМА. Для создания гиперкапнии наиболее приемлемо: использование газовых смесей с повышенной КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Диагностика спазма ПА могла бы основываться на меньшем диаметре артерии по сравнению с нормальной ПА. Однако при помощи дуплексного сканирования сосудов, неоднократно показано, что асимметрии диаметров встречается часто и в 50% случаев левая ПА шире, чем правая. Кроме того, основываясь только на признаке меньшего диаметра невозможно дифференцировать функциональный спазм и морфологические изменения артерии, например гипоплазию. Учитывая, что гиперкапния вызывает дилатацию и увеличение скорости кровотока в артериях мозга, мы посчитали перспективным применить данную пробу для диагностики спазма ПА у пациентов с клинически выраженным СПА [4]. Среди пациентов, направленных неврологом на дуплексное исследование сосудов с клиническим диагнозом синдрома позвоночной артерии, были отобраны лица с асимметрией диаметров ПА за счет уменьшения диаметра одной из ПА до 3 мм и менее, что позволяло предполагать ее возможное сужение вследствие экстравазального воздействия на данную ПА. При неврологическом осмотре у этих пациентов были зафиксированы вестибулярные нарушения в 83% случаев, вегетативные – в 67% случаев. При рентгенографии шейного отдела позвоночника у 94% пациентов были выявлены признаки остехондроза I–III степени. При проведении гиперкапнической пробы диаметр ПА у пациентом с малым диаметром артерии увеличился в большей степени, коэффициент реактивности составил 10,7 ± 7,2% (ДИ 7,9–13,5%), тогда как изменение диаметра контратеральной нормальной ПА у этих пациентов составило 3,0 ± 5,0% (ДИ 0,75–5,2%), а у здоровых добровольцев – 2,0 ± 6,2% (ДИ 0,0–4,0%). Прирост скорости кровотока в ответ на гиперкапнию был зарегистрирован только в малой ПА (группа СПА), тогда как в нормальной ПА существенных изменений пиковой скорости мы не отметили, так же как и в группе здоровых. Таким образом, при гиперкапнической пробе наибольшая степень прироста диаметра и снижения индекса резистентности характерна для малой ПА, что позволяет предполагать ее рефлекторное сужение. Эти данные дают возможность рекомендовать гиперкапническую пробу для выявления спазма позвоночной артерии и его дифференцировки с гипоплазией. Тест ЦВР успешно применяется для диагностики церебральной ангиодистонии. По нашим данным, наиболее ценным критерием дистонической формы церебральной ангиодистонии является извращенная реактивность на гиперкапнию, при которой вместо увеличения происходит снижение скорости кровотока в СМА. Также на церебральную ангиодистонию указывает выраженное преобладание по отношению друг к другу реакции МК на гиперкапнию или гипокапнию [11]. Пациенты с сонным апноэ имеют сниженную ЦВР на СО2, особенно при гипокапнии, что может играть важную роль в патогенезе этой патологии и подборе эффективной терапии. 14 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ концентрацией СО2 или возвратного дыхания через устройство с регулируемым дополнительным объемом мертвого пространства. Для создания гипокапнии необходимо использовать тест с гипервентиляцией. Гиперкапния и гипокапния должны осуществляться под контролем мониторирования рetСО2 с выражением результатов тестирования ЦВР – прироста скорости кровотока (%/мм рт. ст.) СО2. Тестирование ЦВР на СО2 показано: для прогнозирования инсульта и ТИА у пациентов с атеросклеротическими стенозами и окклюзиями брахиоцефальных артерий и решения вопроса об оперативном лечении; для выявления синдрома внутримозгового обкрадывания и подбора вазоактивной терапии у пациентов с очаговыми ишемическими поражениями мозга; для выявления синдрома позвоночной артерии и его дифференцировки с гипоплазией; для диагностики церебральной ангиодистонии; для подбора эффективной терапии при ночном апноэ; для диагностики нарушений мозгового кровообращения у детей первого года жизни с перинатальным поражением ЦНС и других актуальных клинических целей. Оценка реактивности венозного кровотока в мозге на гиперкапнию важна для объективной диагностики формы и механизмов церебральной венозной дисциркуляции. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. ЛИТЕРАТУРА 1. 2. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Бердичевский, М. Я. Венозная дисциркуляторная патология головного мозга / М. Я. Бердичевский. – М.: Медицина, 1989. – 224 с. Верещагин, Н. В. Патология вертебрально-базилярной системы и нарушения мозгового кровообращения / Н. В. Верещагин. – М.: Медицина, 1980. – 312 с. Дическул, М. Л. Ультразвуковая характеристика венозного оттока по позвоночным венам / М. Л. Дическул, В. П. Куликов, И. В. Маслова // Ультразв. и функцион. диагн. – 2008. – № 4. – С. 33–40. Дическул, М. Л. Артериальная реактивность на гиперкапнию у пациентов с синдромом позвоночной артерии / М. Л. Дическул, В. П. Куликов, М. В. Репринцев // Клин. физиология кровообращения. – 2009. – № 1. – С. 48–52. Кинзерский, А. Ю. Ультрасонография позвоночника / А. Ю. Кинзерский, Д. В. Медведев, А. Л. Бурулев. – Челябинск: Иероглиф, 2001. – 164 с. Куликов, В. П. Устройство и способ создания гиперкапнии для оценки перфузионного резерва мозгового кровообращения / В. П. Куликов, А. Г. Беспалов // Эхография – 2002. – Т. 3, № 2. – С. 160–164. Куликов, В. П. Состояние мозговой гемодинамики у детей первого года жизни в зависимости от функционального состояния организма в норме и при патологии / В. П. Куликов, С. Е. Тупиков, К. В. Смирнов // Ультразвуковая и функциональная диагностика. – 2002. – № 1. – С. 75–79. Куликов, В. П. Реакция церебральной венозной гемодинамики на гиперкапнию / В. П. Куликов, М. Л. Дическул, К. А. Добрынина // Рос. физиол. журнал им. И. М. Сеченова. – 2007. – № 8. – С. 852–859. Куликов, В. П. Реакция мозговой гемодинамики на сочетанные стрессорные воздействия / В. П. Куликов, В. Н. Гречишников, В. М. Сидор // Патофиз. и экспер. мед. – 2005. – С. 7–8. Куликов, В. П. Ультразвуковая диагностика сосудистых заболеваний / В. П. Куликов. 1-е изд. – М.: ООО Фирма «СТРОМ», 2007. – 512 с. Лассен, Н. А. Мозг // Периферическое кровообращение / Под ред. Г. И. Косицкого. – М.: Медицина, 1982. – С. 414–440. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. Семенютин, В. Б. Регуляция мозгового кровообращения и ультразвуковые методы ее оценки / В. Б. Семенютин, Д. В. Свистов // Ультразвуковая допплеровская диагностика в клинике / под ред. Ю. М. Никитина, А. И. Труханова. – МИК, 2004. – 496 с. Соловьев, П. П. Дифференциальная диагностика и лечение различных вариантов синдрома позвоночной артерии при помощи ультразвуковой допплерографии и слуховых вызванных потенциалов / П. П. Соловьев // Сб. науч. тр. «Актуальные проблемы клинической медицины». – Екатеринбург, 1999. – С. 54–58. Шахнович, А. Р. Диагностика нарушений мозгового кровообращения. Транскраниальная допплерография / А. Р. Шахнович, В. А. Шахнович. – М., 1996. – 448 с. Шахнович, В. А. Нарушение венозного кровообращения головного мозга по данным транскраниальной допплерографии / В. А. Шахнович // Ультразвуковая допплеровская диагностика сосудистых заболеваний / под ред. Ю. М. Никитина, А. И. Труханова. – М.: Видар, 1998. – С. 249–261. Aaslid, R. Cerebral autoregulation and vasomotor reactivity / R. Aaslid // Front Neurol. Neurosci. – 2006. – № 21. – P. 216–228. Ainslie, P. N. Integration of cerebrovascular CO2 reactivity and chemoreflex control of breathing: mechanisms of regulation, measurement, and interpretation / P. N. Ainslie, J. Duffin // Am. J. Physiol. – 2009. – Vol. 296. – Р. R1473–R1495. Ainslie, P. N. Early morning impairment in cerebral autoregulation and cerebrovascular CO2 reactivity in healthy humans: relation to endothelial function / P. N. Ainslie, C. Murrell, K. Peebles et al. // Exp. Physiol. – 2007. – № 92. – Р. 769–777. Alm, A. The effect of stimulation of the cervical sympathetic chain on retinal oxygen tension and on uveal, retinal and cerebral blood flow in cats / A. Alm, А. Bill // Acta Physiol. Scand. – 1973. – № 88. – Р. 84–94. Buckenham, T. M. Ultrasound of the extracranial vertebral artery / T. M. Buckenham, I. A. Wright // Brit. J. Radiol. – 2004. – Vol. 77. – P. 15–20. Cloud, G. C. Diagnosis and management of vertebral artery stenoses / G. C. Cloud, H. S. Markus // Q. J. Med. – 2003. – Vol. 96. – Р. 27–54. Conroy, D. Daily rhythm of cerebral blood flow velocity / D. Conroy, A. Spielman, R. Scott // J. Circadian. Rhythms. – 2005. – № 3. – Р. 3. Duffin, J. The peripheral-chemoreceptor threshold to carbon dioxide in man / J. Duffin, G. V. McAvoy // J. Physiol. – 1988. – № 406. – Р. 15–26. Faraci, F. M. Potassium channels and the cerebral circulation / F. M. Faraci, C. G. Sobey // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. – 1996. – № 23. – Р. 1091–1095. Golding, E. M. Endothelium-derived hyperpolarizing factor in the brain: a new regulator of cerebral blood flow? / E. M. Golding, S. P. Marrelli, J. You et al. // Stroke. – 2002. – № 33. – Р. 661–663. Hoth, K. F. Endothelial function and white matter hyperintensities in older adults with cardiovascular disease / K. F. Hoth, D. F. Tate, A. Poppas et al. // Stroke. – 2007. – № 38. – Р. 308–312. Iturriaga, R. Neurotransmission in the carotid body: transmitters and modulators between glomus cells and petrosal ganglion nerve terminals / R. Iturriaga, J. Alcayaga // Brain. Res. Rev. – 2004. – № 47. – Р. 46–53. Kemna, L. J. Interdependence of regional and global cerebral blood flow during visual stimulation: an O-15-butanol positron emission tomography study / L. J. Kemna, S. Posse, L. Tellmann et al. // J. Cereb. Blood Flow Metab. – 2001. – № 21. – Р. 664–670. Kirkham, F. J. Transcranial measurement of blood velocities in the basal cerebral arteries using pulsed Doppler ultrasound: velocity as an index of flow / F. J. Kirkham, T. S. Padayachee, S. Parsons et al. // Ultrasound Med. Biol. – 1986. – № 12. – Р. 15–21. Levine, B. D. Sympathetic activity does/does not influence cerebral blood flow. Autonomic control of the cerebral circulation is most important for dynamic cerebral autoregulation / B. D. Levine, R. Zhang // J. Appl. Physiol. – 2008. – № 105. – Р. 1369–1373. ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 31. 32. 33. 34. Nattie, E. E. Central chemoreception is a complex system function that involves multiple brain stem sites / E. E. Nattie, A. Li // Ibid. – 2008. – May. – Р. 116–123. Noth, U. Mapping of the cerebral vascular response to hypoxia and hypercapnia using quantitative perfusion MRI at 3 T / U. Noth, F. Kotajima, R. Deichmann et al. // NMR Biomed. – 2008. – № 21. – May. – Р. 464–472. Poulin, M. J. Dynamics of the cerebral blood flow response to step changes in end-tidal pCO2 and PO2 in humans / M. J. Poulin, P. J. Liang, P. A. Robbins // J. Appl. Physiol. – 1996. – № 81. – Р. 1084–1095. Serrador, J. M. Cerebral pressure-flow relations in hypertensive elderly humans: transfer gain in different frequency domains / J. M. Serrador, F. A. Sorond, M. Vyas et al. // Ibid. – 2005. – № 98. – Р. 151–159. 35. 36. 37. 15 Van Lieshout, J. J. Sympathetic activity does/does not influence cerebral blood flow / J. J. Van Lieshout, N. H. Secher // Ibid. – 2008. – № 105. – Р. 1364–1366. Wijnhoud, A. D. Relationships of transcranial blood flow Doppler parameters with major vascular risk factors: TCD study in patients with a recent TIA or nondisabling ischemic stroke / A. D. Wijnhoud, P. J. Koudstaal, D. W. Dippel // J. Clin. Ultrasound – 2006. – № 34. – Р. 70–76. Xie, A. Cerebrovascular response to carbon dioxide in patients with congestive heart failure / A. Xie, J. B. Skatrud, R. Khayat et al. // Am. J. Respir. Crit. Care Med. – 2005. – Vol. 172, № 3. – Р. 371–378. Поступила 25.08.2009 © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 612.13-092.4/9 ОПЫТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИКИ КРОВООБРАЩЕНИЯ А. Д. Юхнев1*, Ю. С. Чумаков1, И. А. Вознюк2, А. А. Ерофеев2 1 2 Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова, Санкт-Петербург Биологические, физические и математические модели кровообращения используются при изучении физиологии сердечно-сосудистой системы, для оптимизации структуры кровотока в устройствах медицинской техники, а также в качестве учебных тренажеров. Кроме того, результаты моделирования учитываются сердечно-сосудистыми хирургами в дополнение к анализу клинических наблюдений. Наиболее достоверные научные результаты можно получить при комплексном применении методов моделирования с учетом их достоинств и ограничений. Преимущество биологической модели заключается в возможности воспроизведения и изучения взаимосвязи медико-биологических и гидродинамических явлений, однако большое количество неконтролируемых параметров эксперимента затрудняет получение точных количественных зависимостей. Возможность проведения исследований в строго контролируемых и варьируемых условиях является выгодным отличием физического моделирования от биологического. Физическая модель имеет также преимущество по сравнению с математической, так как открывает возможность изучения работы непосредственно протезов и биологических препаратов, а не их упрощенных моделей. С другой стороны, физичес* Адрес для переписки: E-mail: yukh@tu.neva.ru кое моделирование в настоящее время является более дорогостоящим методом по сравнению с математическим. Последнее развивается наиболее динамично – постоянный рост производительности вычислительной техники увеличивает число и сложность гемодинамических задач, которые могут быть решены методами численного моделирования. Однако отметим, что критерием адекватности любой математической модели всегда будет служить физическая модель, точность которой необходимо, в свою очередь, проверять на биологической модели [1]. Примерами гемодинамических задач, решаемых с помощью перечисленных методов моделирования, могут служить проектирование конструкции насоса вспомогательного кровообращения или сосудистого стента, разработка оксигенатора или микроробота для сердечно-сосудистой системы, выбор способа имплантации митрального аллографта или шунтирования стенозированного сосуда, оптимизация механизмов тромболизиса или дозированной доставки лекарств микропузырьками под воздействием ультразвука. При изучении закрутки потока в аорте (рис. 1, а) и методов детекции газовой эмболии церебральных сосудов мы использовали собак в качестве биологических моделей [7, 15], а при отработке КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 К л ю ч е в ы е с л о в а : гемодинамика, физическая модель кровообращения, имитатор кровотока, тренажер, тест-объект, искусственный клапан сердца, сонная артерия, стеноз сосуда, ультразвуковая визуализация, допплеровская диагностика, профиль скорости. ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 16 ЭР а б Рис. 1. Модели аортального клапана: а – биологическая модель; на внешней поверхности сердца собаки видны метки для исследования его ротационного движения, датчик электромагнитного расходомера (ЭР) на восходящей аорте, крыльчатка для измерения закрутки потока закреплена внутри аорты; б – физическая модель; нативный корень аорты с имплантированным ксенографтом в физической модели левого сердца а б Рис. 2. Визуализация работы створок и движения жидкости (слева направо) в искусственных клапанах сердца на имитаторе кровотока: КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 а – ультразвуковая визуализация деформаций створок (СБ) биопротеза аортального клапана; б – оптическая визуализация деформаций профиля скорости (ПС) за дисковым искусственным клапаном сердца (ДК) способов имплантации биопротезов клапанов сердца – овец. Однако основным методом исследования гидродинамики кровообращения нами было выбрано физическое моделирование процессов в сердечно-сосудистой и экстракорпоральных системах. Многолетний опыт экспериментального исследования гидродинамики кровообращения на кафедре гидроаэродинамики СПбГПУ позволяет проанализировать эволюцию физической модели (имитатора, симулятора, фантома кровотока). Совершенствование имитатора кровотока для исследования гидродинамики искусственных клапанов сердца шло, во-первых, в направлении приближения к физиологическим условиям работы клапана сердца в организме: учет упругости стенок левого желудочка и корня аорты, моделирование физиологических пульсаций давления. Во-вторых, расширяли спектр, усложняли и автоматизировали экспериментальные методы диагностики поля скорости (рис. 2; 3, а): количественные методы визуализации движения элементов клапана (ультразвуковое сканирование) и модельной жидкости (метод водородных пузырьков), программы обработки сигналов датчиков (давления и расхода) и изображений (линий отмеченных частиц и вре´ линий) [12, 13]. В настоящее время рабоменных тают три типа имитаторов кровотока для исследования протезов клапанов сердца – с постоянным потоком в жестком канале, с пульсирующим потоком в жестком канале (такой тип имитатора рекомендован ГОСТом [4]) и с пульсирующим потоком в упругом канале. С их использованием были решены задачи конструирования искусственных механических клапанов сердца с закрученным потоком на выходе, профилирования створок двустворчатых моделей клапанов третьего поколения, выбора способа структурной стабилизации биоткани свиных клапанно-аортальных комплексов, оптимизации техники имплантации бескаркасных биопротезов аортального клапана и другие (рис. 1, б; 2; 3). Результаты перечисленных работ обобщены в монографии П. И. Орловского и соавт. «Искусственные клапаны сердца» [6]. По схожей схеме совершенствовался и имитатор кровотока в сосудах. Для приближения к физиологическим условиям моделировалась физиологическая форма кривой расхода с помощью замены стандартного роликового насоса перистальтическими/центробежными насосами с ана- ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 17 V, м/с –0,8 –0,4 –0,2 –0,0 –0,2 –0,4 –0,6 –0,8 ВЗ V а б Рис. 3. Распределения скорости потока (V) кровеимитирующей жидкости в поперечных сечениях сосудов при физическом моделировании операций: а – за дисковым искусственным клапаном сердца (ДК) в модели корня аорты (математическая обработка результатов диагностики поля скорости методом водородных пузырьков); б – в области венозной заплаты (ВЗ) препарата бифуркации сонной артерии (математическая обработка результатов диагностики поля скорости с помощью цветного допплеровского картирования) СТ АО ПУ ДА УС а АВ б а – имитатор стеноза (СТ) и нитевидные акустические отражатели (АО) в акустической ванне без тканеэквивалентного наполнителя (слева их ультразвуковые изображения); б – пульсатор (ПУ), акустическая ванна (АВ) с ультразвуковым допплеровским датчиком, закрепленном на координатном устройстве, допплеровский анализатор кровотока (ДА), ультразвуковой сканер (УС) логовым/программным управлением двигателем. Кроме того, в моделях жесткие трубки заменялись эластичными, а имитаторы сосудов – нативными препаратами. Важным шагом стало использование в наших исследованиях ультразвуковых допплеровских приборов для анализа поля скорости кровеимитирующей жидкости, что позволило, вопервых, измерять потоки в сосудах с непрозрачными стенками и, во-вторых, облегчило сравнение результатов исследований, полученных на физической модели (in vitro), с аналогичными клиническими измерениями (in vivo). На имитаторах кровотока были смоделированы различные техники реконструктивных операций на сонной артерии и исследована гемодинамика разветвления сосуда (см. рис. 3, б) [2]. Подчеркнем, что задачи оптимизации современных моделей сосудистых протезов, стентов, заплат могут быть решены лишь при моделировании упругости стенок сосудов. Отметим, что ГОСТ [11] предусматривает не гидродинамические испытания протезов сосудов, а только проверку их герметичности. Стремление повысить достоверность и точность диагностики поля скорости ультразвуковым допплеровским методом привело к изготовлению имитатора кровотока метрологического назначения [10]. Метрологический фантом кровотока (тест-объект) – это устройство, задающее в имитаторах сосудов образцовые течения с физиологической пульсацией расхода кровеимитирующей жидкости и моделирующее условия прохождения ультразвука в биологических тканях (рис. 4; 6, а). На фантоме кровотока были проведены сравнительные испытания нескольких диагностических приборов в спектральном допплеровском режиме с целью оценки корректности измерения максимальной систолической и средней скоростей. При больших скоростях показания нескольких приборов отличались в полтора раза, это приводит к значительной ошибке в определении степени стеноза. Эти отличия можно объяснить разными приборными границами измерения максимальной скорости (рис. 5). Опыт работы с тест-объектом позволит повысить точность определения КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 4. Учебно-лабораторный комплекс для врачей ультразвуковой диагностики: ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 800 20 600 15 Vsist / Vto Vsist ; Vmean , см/с 18 400 5 200 0 50 100 Vto st , см/с Vsist а 10 150 0 200 4 8 x/D 12 16 Vmean «Спектра» «Ангиодин» «Спектромед» «Спектра» «Спектромед» б «Спектра» «Ангиодин» «Спектромед» Рис. 5. Результаты тестирования трех допплеровских анализаторов кровотока «Спектра», «Ангиодим», «Спектромед» на гидродинамическом тест-объекте: КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 а – зависимость максимальной систолической (V sist ) и средней (V mean ) скоростей, измеренных ультразвуковым допплеровским анализатором кровотока в 75% стенозе, от значения средней скорости в стенозе тест-объекта (V to st ); б – распределения отношения максимальной систолической скорости (V sist ), к средней скорости в имитаторе сосуде перед стенозом (V to ) вдоль продольной оси х имитатора сосуда диаметром D с 75% стенозом количественных показателей гемодинамики ультразвуковыми допплеровскими приборами. Кроме того, разработанный гидродинамический тестобъект может с успехом использоваться в качестве учебно-лабораторного комплекса (тренажера) для врачей ультразвуковой диагностики [3, 9]. Об эффективности применения моделей в учебном процессе свидетельствует динамично развивающаяся индустрия медицинских тренажеров, предназначенных для различных направлений диагностики, терапии и хирургии [17–19]. В настоящее время находят применение три типа медицинских тренажеров – биологические, физические и математические (виртуальные). Учебные тренажеры ультразвуковой допплеровской диагностики часто моделируют форму тела пациента, отдельного органа или его части. Отметим намного большее разнообразие конструкций беспотоковых тренажеров (для обучения работы с ультразвуковыми сканерами), чем тренажеров, содержащих имитаторы сосудов с движущейся жидкостью (для обучения работы с допплеровскими анализаторами кровотока). Среди последних преобладают тренажеры с постоянным потоком (см. рис. 6, б). По нашему мнению, учебный тренажер для врачей ультразвуковой допплеровской диагностики должен моделировать ряд основных биомеханических параметров, которые оказывают существенное влияние на величину скоростей кровотока и диагностических индексов, измеряемых допплеровским прибором: – форму сосуда (а не внешние формы тела); – физические свойства крови, стенок сосуда и окружающих тканей; – амплитуду, частоту и форму и пульсаций расхода. В России медицинские тренажеры эпизодически применяют в хирургии, эндоскопии, реанимации, стоматологии. Отсутствие тренажеров в отечественном процессе обучения ультразвуковой допплеровской диагностике отрицательно сказывается на точности анализа нарушений кровотока в сердце и сосудах, растягивает на долгие годы накопление необходимого опыта [5, 8, 14]. Влияние субъективного фактора на результат измерения скорости кровотока ультразвуковым допплеровским методом убедительно иллюстрирует проведенное нами исследование, своего рода тестирование [16]. Вместо калиброванного фантома кровотока выступал молодой здоровый доброволец, у которого измерялись гемодинамические параметры в бифуркации сонной артерии. Значительный разброс данных (отдельные результаты отличались друг от друга более чем в три раза), полученных на базе нескольких лечебно-профилактических учреждений, объясняется, по всей видимости, недостаточностью знаний врачей-диагностов о базовых физических и технических причинах, предопределяющих результаты измерений. Меньший разброс результатов, полученных в пределах одной клиники, возможно, связан с повторением одних и тех же ошибок, приобретающих систематический характер. Источниками ошибок могут служить, например, некорректные ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ а 19 б Рис. 6. Имитаторы кровотока: а – метрологический фантом кровотока (тест-объект) для тестирования ультразвуковых допплеровских приборов («Gammex», США); б – учебный тренажер с постоянным потоком для врачей ультразвуковой допплеровской диагностики («Simulab», США) 30 Vsist / Vto Vsist / Vto – обратный поток Vmean / Vto Vmean / Vto – обратный поток Vsist / Vto; Vmean / Vto 20 10 0 4 8 12 16 –10 а б x/D Рис. 7. Характеристики потока кровеимитирующей жидкости в имитаторе сосуда с 75% стенозом: а – пре-, интра- и постстенотические спектрограммы допплеровского сигнала (вверху), распределения скорости в поперечных сечениях перед сужением, в сужении и после него (внизу); б – распределения отношений максимальной систолической (V sist ) и средней (V mean ) скоростей к скорости в имитаторе сосуда перед стенозом (V mean tо ) вдоль продольной оси х имитатора сосуда диаметром D с 75% стенозом (для прямого и обратного потоков жидкости в области стеноза) установки размера зондируемого объема или угла инсонации на диагностическом приборе. Использование тренажеров при обучении врачей ультразвуковой допплеровской диагностике позволит проверять справедливость формул теоретического курса, учиться диагностировать широкий спектр патологий сосудов с необходимой точностью, оценивать погрешности измерения диагностических параметров кровотока, вызванных некорректно установленными настройками ультразвукового прибора или неточной ориентацией ультразвукового датчика относительно сосуда (рис. 7, 8). Можно привести расширенный перечень возможностей тренажера, повышающих эффективность обучения ультразвуковой допплеровской диагностики: – определение оптимальных настроек допплеровского анализатора по углу инсонации, глубине залегания сосуда, величине зондируемого объема, диапазону скоростей, мощности излучения, усилению, частоте фильтра высокой частоты; – изучение визуальных и звуковых характеристик допплеровских спектров прямого, обратного, постоянного, пульсирующего, ламинарного, турбулентного, пре-, интра- и постстенотического потоков, задаваемых на гидродинамическом тестобъекте в имитаторах сосудов с гемодинамически незначимыми, легкими, умеренными и «высокими» стенозами; – обработка допплеровских спектров с расчетом размерных параметров кровотока (систолической и диастолической, максимальной и средней скоростей) и безразмерных диагностических индексов: пульсационного, резистентности, систолодиастолического, процента стеноза, спектрального расширения; КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 0 20 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 9 10 6 Vsist / Vto Vsist / Vto 15 3 5 0 5 10 0 15 Кус, отн. ед а Без АРУ Без АРУ (рабочий диапазон) С АРУ б 30 50 α, град 70 90 С учетом угла С учетом угла (рабочий диапазон) Без учета угла Рис. 8. Зависимости значений максимальной систолической скорости (V sist ), обезразмеренной на среднюю скорость в имитаторе сосуде перед стенозом (V to ), от установок допплеровского прибора и датчика: КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 а – от относительного коэффициента усиления (Кус ) отраженного допплеровского сигнала без и с автоматической регулировкой усиления (АРУ); б – от угла (α) между направлением скорости потока в имитаторе сосуда тест-объекта и осью ультразвукового допплеровского датчика – обучение методике диагностики положения, степени и протяженности стеноза с необходимой точностью. В заключение отметим: – экспериментальные модели кровообращения находят широкое применение в научных исследованиях физиологии сердечно-сосудистой системы, разработке медицинской техники, медико-техническом образовании; – современный этап развития имитаторов кровотока предполагает моделирование упругости стенок камер сердца и сосудов, комплексное использование клинических приборов для диагностики кровотока с методами измерения структуры течения, внедрение методов компьютерной обработки изображений для количественного анализа нестационарных течений в каналах сложной геометрии с подвижными границами; – медицинские тренажеры для обучения методам ультразвуковой допплеровской диагностики должны моделировать разнообразие форм сосудов, включая их патологию; имитировать физические свойства крови, стенок сосудов и окружающих биологических тканей, причем с учетом их возрастных изменений; задавать постоянные и пульсирующие потоки жидкости с различной амплитудой, частотой и формой пульсаций расхода; формировать профили скорости с областями прямого и обратного, ламинарного и турбулентного потоков. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. ЛИТЕРАТУРА 1. Бегун, П. И. Моделирование в биомеханике / П. И. Бегун, П. Н. Афонин. – М., 2004. – 390 с. 13. Белевитин, А. Б. Особенности гидродинамики сонной артерии / А. Б. Белевитин, А. А. Ерофеев, А. Д. Юхнев и др. // Вестн. Рос. ВМА. – 2005. – № 2. – C. 55–59. Глыбочко, П. В. Актуальные проблемы медико-технической подготовки медицинских специалистов / П. В. Глыбочко, В. Ф. Киричук, Д. В. Тупикин // Биомед. технологии и радиоэлектроника. – 2003. – № 12. – С. 61-67. Клапаны сердца искусственные. Общие технические условия: ГОСТ 26997-2003. – М.: Изд-во стандартов, 2003. – 16 с. Лелюк, В. Г. Ультразвуковая ангиология / В. Г. Лелюк, С. Э. Лелюк. – М.: Реальное время, 2003. – 324 c. Орловский, П. И. Искусственные клапаны сердца / П. И. Орловский, В. В. Гриценко, А. Д. Юхнев и др.; под ред. акад. РАМН Ю. Л. Шевченко. – СПб.: ОЛМА Медиа Групп, 2007. – 448 с. Орловский, П. И. Следует ли учитывать наличие закрученного потока крови в левом желудочке сердца и аорте при конструировании искусственных клапанов сердца? / П. И. Орловский, Ф. Г. Углов, А. Д. Юхнев и др. // Вестн. хирургии. – 1998. – Т. 157, № 1. – С. 10–16. Осипов, Л. В. Ультразвуковые диагностические приборы: практическое руководство для пользователей / Л. В. Осипов. – М.: Видар, 1999. – 234 с. Попечителев, Е. П. Становление медико-технического образования в России // Мед. техника. – 2009. – № 2. – С. 1–7. Приборы медицинские ультразвуковые диагностические. Общие требования к методикам измерений параметров доплеровских приборов непрерывной волны: ГОСТ Р 8.605-2004. – М.: Изд-во стандартов, 2004. – 20 с. Протезы кровеносных сосудов. Общие технические требования. Методы испытаний: ГОСТ Р 51566-2000. – М.: Изд-во стандартов, 2000. – 12 с. Устройство для испытания искусственного клапана сердца в фантоме кровотока: пат. 2311893 РФ / А. Д. Юхнев; 28.02.2006. Устройство для установки клапана аорты или бескаркасного биопротеза клапана аорты при проведении исследо- ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 14. 15. 16. ваний в пульсирующем потоке: пат. 2237452 РФ / В. И. Гавриленков, Д. В. Маслевцов, А. Д. Юхнев; 10.10.2004. Цветовая дуплексная сонография: практическое руководство / Под ред. М. Хофера. – М.: Медицинская литература, 2007. – 108 с. Шевченко, Ю. Л. Кардиохирургическая агрессия и головной мозг: церебральная гемодинамика и неврологические исходы операций на сердце / Ю. Л. Шевченко, А. А. Михайленко, А. Н. Кузнецов, А. А. Ерофеев. – СПб.: Наука, 1997. – 152 с. Юхнев, А. Д. Курс лабораторных работ по ультразвуковой допплеровской диагностике / А. Д. Юхнев, Ю. С. Чумаков, Е. А. Степанов // Биотехносфера. – 2009. – № 5. 17. 18. 19. 21 Kunkler, K. The role of medical simulation: an overview / K. Kunkler // Int. J. Med. Robotics Comput. Assist. Surg. – 2006. – Vol. 2. – P. 203–210. Rehrig, S. T. Integrating simulation in surgery as a teaching tool and credentialing standard / S. T. Rehrig, K. Powers, D. B. Jones // J. Gastrointest. Surg. – 2008. – Vol. 12. – P. 222–233. Thijssen, J. M. Performance testing of medical echo/Doppler equipment / J. M. Thijssen, M. C. Van Wijk, M. H. M. Cuypers // Physics for medical imaging application; Y. Lemoigne, A. Caner, G. Rahal (eds.). – Springer, 2007. – P. 177–179. Поступила 25.08.2009 © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 616.831-036.88-073.431.1 УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ МЕТОДЫ В ДИАГНОСТИКЕ СМЕРТИ МОЗГА И. Д. Стулин1, Р. С. Мусин1, Д. С. Солонский1*, М. В. Синкин2, А. О. Мнушкин1, А. В. Кащеев1, М. А. Болотнов1, Л. А. Савин1, Г. Г. Знайко3 1 Московский государственный медико-стоматологический университет; 2 Городская клиническая больница № 11, Москва; 3 Институт электронных управляющих машин, Москва Смерть мозга (смерть головного мозга) – это полная и необратимая утрата всех его функций, состояние, возникшее в связи с развитием методов оживления и поддержания основных витальных функций, характеризующееся отсутствием поступления крови в сосуды мозга. Смерть мозга эквивалентна смерти человека. Достоверная и своевременная постановка диагноза смерти мозга в условиях быстрого развития высокотехнологичных методов искусственного поддержания жизнедеятельности человека – реанимации имеет большое значение и находится в настоящее время в тесной связи с такой отраслью медицины, как трансплантология. Первое описание клинической и инструментальной картины смерти мозга датируется 1959 г., а первые медицинские критерии смерти человека на основании диагноза смерти мозга – гарвардские критерии – опубликованы в 1968 г. [13, 27]. В настоящее время в большинстве стран мира существуют национальные рекомендации по диагностике смерти мозга, основанные на накопленном за последние десятилетия клиническом опыте [15, 16, 21]. Наша страна не является в этом отношении исключением. Первая инструкция, регламентирующая постановку диагноза смерти мозга, была утверждена в СССР в 1987 г. В настоящее время в * Адрес для переписки: E-mail: solonsky@list.ru Российской Федерации используется третья редакция Инструкции по констатации смерти человека на основании диагноза смерти мозга, утвержденная приказом Минздрава России № 460 от 20.12.2001 г. в соответствии с Законом РФ «О трансплантации органов и тканей человека» от 22.12.1992 г. № 4180-1 [1, 3, 4]. Смерть мозга может развиваться вследствие первичного или вторичного повреждения. При первичном повреждении мозга и его отеке резко повышается внутричерепное давление (ВЧД) – выше системного артериального, в результате чего прекращается и не возобновляется мозговой кровоток. Состояние развивается при тяжелой черепно-мозговой травме, внутричерепных кровоизлияниях, инфарктах мозга, опухолях мозга, закрытой острой гидроцефалии, осложнениях после внутричерепных оперативных вмешательств на головном мозге. Вторичное повреждение мозга возникает в результате гипоксии различного генеза – при остановке сердца и прекращении или резком ухудшении системного кровообращения, вследствие длительно продолжающегося шока, гипогликемии, которые также приводят к диффузному отеку мозга с резким повышением ВЧД [1, 4]. Для полного понимания развития смерти мозга необходимо более подробно остановиться на процессе формирования и поддержания ВЧД КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 К л ю ч е в ы е с л о в а : смерть мозга, ультразвуковые методы, транскраниальная допплерография, мозговое кровообращение. 22 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ и механизмах, ведущих к фатальному повреждению тканей мозга в результате его отёка и набухания. Существует несколько физиологических систем, участвующих в поддержании равновесия объёма внутричерепного содержимого. Объем полости черепа является суммой следующих величин: Vобщ = Vкровь + Vцсж + Vмозг + VH O + Vх, КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 2 где Vобщ – объем содержимого черепа в настоящий момент времени, Vкровь – объем крови, находящейся в внутримозговых сосудах и венозных синусах, Vцсж – объем церебро-спинальной жидкости, Vмозг – объем ткани мозга, VH O – объем 2 свободной и связанной воды и Vх – патологический дополнительный объем (опухоль, гематома и т.д.), в норме отсутствующий в полости черепа. В нормальном состоянии все эти компоненты, образующие объем содержимого черепа, находятся в постоянном динамическом равновесии и создают постоянно пульсирующее в незначительных пределах внутричерепное давление, равное 8–10 мм рт. ст. Понятно, что в такой закрытой костной структуре, как череп, левая часть формулы – величина практически постоянная, в то время как правые составляющие могут динамически изменяться, любое увеличение одного из параметров ведет к неизбежному уменьшению других. Наиболее быстро из нормальных составляющих свой объем меняют VН О, Vцсж , в меньшей степени – Vкровь. 2 После достижения определенной критической черты, которая зависит от скорости и величины изменения данных объемов, происходит декомпенсация и резкий рост ВЧД [34, 35]. В развитии фатального повреждения мозга важную роль играют нарушение гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) и цитотоксический отёк мозга. Межклеточное пространство в ткани мозга чрезвычайно мало, а напряжение внутриклеточной воды поддерживается за счет функционирования ГЭБ. Нарушение любого из компонентов ГЭБ ведет к проникновению воды и различных веществ плазмы в ткань мозга, вызывая его отёк. Имеющиеся компенсаторные механизмы, способствующие извлечению воды из ткани мозга, также повреждаются при нарушении ГЭБ. Резкие колебания кровотока, уровня кислорода или глюкозы в крови оказывают повреждающее воздействие и на нейроны, и на компоненты ГЭБ. При этом изменения наступают очень быстро. Так, бессознательное состояние развивается уже через 10 с после полного прекращения поступления крови в головной мозг. Исходя из этого, понятно, что любая кома сопровождается повреждением ГЭБ, что ведет к выходу воды и компонентов плазмы во внеклеточное пространство и вазогенному отёку. В свою очередь, наличие этих веществ в межклеточном пространстве приводит к метаболическому повреждению нейронов и развитию «внутриклеточного» цитотоксического отёка. В сумме эти два компонента играют основную роль в повышении внутричерепного объема и росте ВЧД [24–26, 35]. Основные патофизиологические механизмы, ведущие к смерти мозга, представлены на схеме (рис. 1). При прекращении мозгового кровотока и начале некротических изменений ткани мозга скорость необратимой гибели разных его участков различна. Наиболее чувствительны к недостатку поступления крови нейроны гиппокампа, клетки Пуркинье, нейроны зубчатого ядра мозжечка, большие нейроны неокортекса, базальных ганглиев. В то же время клетки спинного мозга, малые нейроны коры, основная часть таламуса значительно менее чувствительны к аноксии. При прогредиентном течении церебральной комы, переходящей в смерть мозга, нередко наблюдается клиническая и биоэлектрическая активность некоторых участков, в то время как исследование функций других частей показывает их гибель. Скорость развития тотального некроза мозга различна в случаях острого (черепно-мозговая травма, гематома и т.п.) и хронического (аноксиишемические поражения) повреждения. Прекращение поступления оксигенированной артериальной крови в полость черепа в течение 30 мин ведет к необратимому разрушению структурной целостности всех отделов головного мозга, включая стволовые [1, 2, 6, 12, 31]. Согласно приказу № 460 Минздрава РФ от 20.12.2001 г. для постановки диагноза смерти мозга необходимо сочетание следующих клинических критериев, свидетельствующих о прекращении и невозобновлении всех функций мозга: – глубокой (атонической) комы с отсутствием любых рефлексов и реакций на внешние раздражения, замыкающихся выше шейного отдела спинного мозга (выше II сегмента); – фиксированного мидриаза с диаметром зрачков более 5 мм; – атонии всех мышц; – устойчивого отсутствия самостоятельного дыхания, в том числе при проведении разъединительного теста и повышении парциального давления СО2 в артериальной крови более 60 мм рт. ст.; – сохранения данных признаков в течение 6 ч при первичном поражении и 24 ч при вторичном поражении мозга. В случае невозможности проверки окулоцефалических и окуловестибулярных стволовых рефлексов необходима регистрация на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) биоэлектрического молчания мозга в течение не менее чем 30 мин. Для сокращения времени наблюдения обязательно проведение двукратной селективной церебральной ангиографии с промежутком не менее чем 30 мин [4]. Кроме того, диагноз смерти мозга не может рассматриваться до тех пор, пока не исключены потенциально обратимые состояния: интоксикации (включая лекарственные), первичная гипотермия, гиповолемический шок, метаболические эндокринные комы, а также применение наркотизирующих средств и миорелаксантов. 23 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ ↑ абсорбции ЦСЖ Травма Гипоксия Ишемия Кровоизлияние Опухоль Интоксикация Дислокация ствола мозга Масс-эффект Отек Кома Рост ВЧД Дыхательная недостаточность Гипоксия и ишемия ткани мозга Затруднение венозного оттока Снижение артериального притока – ишемия Прекращение артериального кровотока Аутолиз ткани мозга (респираторный мозг) Биоэлектрическое молчание мозга Следует отметить, что клинические критерии смерти мозга являются примерно одинаковыми в разных странах. Однако существует множество проблем в диагностике клинических критериев смерти мозга, далеко не всегда их трактовка позволяет с точностью 100% диагностировать данное состояние. Необходимость использования подтверждающих инструментальных тестов признается большинством исследователей в мире. Уже в первом описании смерти мозга «изоэлектрическая» ЭЭГ фигурировала как один из обязательных признаков. При этом национальные рекомендации зачастую сильно разнятся в отношении инструментальной диагностики смерти мозга. В одних странах, таких как Франция, Швеция, Италия, параклиническое подтверждение обязательно. В других, например в Великобритании, совсем не используется. В третьих, таких как Россия, США, оно считается необходимым при невозможности однозначной оценки клинической картины и для сокращения времени наблюдения [15, 16, 21]. В нашей стране закон постулирует использование ЭЭГ только при невозможности клинической проверки окулоцефалического и окуловестибулярного рефлексов, а проведение двукратной селективной церебральной ангиографии – для сокращения периода наблюдения после установления полной клинической картины. При этом церебральная ангиография не может использоваться в качестве теста при затрудненной клинической диагностике или подозрении на интоксикацию. Все подтверждающие тесты, применяемые для диагностики смерти мозга, можно разделить на три группы [1]: 1. Методы, подтверждающие прекращение биологической активности нейронов, электроэнцефалография, мультимодальные вызванные потенциалы (ММВП). 2. Косвенные методы, подтверждающие прекращение внутричерепного кровотока и ликворопульсации, селективная церебральная ангиография (ЦАГ); транскраниальная допплерография (ТКД); эхоэнцефалоскопия (Эхо-ЭС) с эхопульсографией; церебральная сцинтиграфия с пертехнеатом 99mТс; субтракционная интравенозная ангиография; магнитно-резонансная ангиография (МРА); спиральная компьютерная томография (сКТ). 3. Косвенные методы, показывающие нарушение метаболизма погибшего мозга, – определение напряжения кислорода в луковице яремной вены, инфракрасная церебральная оксиметрия. Сюда же можно отнести и телетермографию (ТТГ). Описаны единичные попытки использовать такие современные способы определения уровня мозгового энергетического обмена, как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), диффузионно- и перфузионно-взвешенные программы магнитнорезонансной томографии. Методы подтверждения смерти мозга в идеале должны отвечать определенным требованиям [1, 7]: а) возможность проведения обследования непосредственно у постели больного; КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 1. Патофизиологические механизмы, ведущие к смерти мозга КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 24 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ б) не занимать много времени; в) быть безопасными для обследуемого и потенциального реципиента донорских органов, а также для медицинского персонала, выполняющего обследование; г) быть как можно более чувствительными, специфичными, воспроизводимыми и защищенными от внешних факторов. На нашей кафедре практическая и научная работа по диагностике смерти мозга проводится с начала 1995 г. К настоящему времени накоплен уникальный опыт клинического и инструментального мониторинга больных с необратимыми повреждениями мозга и смертью мозга, основанный на наблюдениях за 1643 больными в состоянии комы, диагноз смерти мозга был установлен в 360 случаях. Диагноз смерти мозга, основанный на клинических критериях, уточнялся нами при проведении ряда инструментальных методик, документирующих прекращение внутримозгового кровообращения и функционирования мозга: ТКД, дуплексного сканирования, ЦАГ, ЭЭГ, вызванных потенциалов, эхопульсографии, телетермографии, гальванической вестибулярной стимуляции. Нами разработан алгоритм диагностики смерти мозга, включающий последовательную оценку клинических и инструментальных признаков [1, 9–11]. Данная статья посвящена применению ультразвуковых методов в диагностике смерти мозга. Основой для применения этих методов является концепция смерти мозга как состояния, характеризующегося непоступлением крови в полость черепа и мозг. При этом регистрируется патогномоничная для смерти мозга модель так называемого прецеребрального реверберирующего кровотока. Кровь из сердца поступает в аорту, затем в общие сонные артерии и позвоночные артерии и, будучи не в состоянии «пробиться» в полость черепа, движется «взад–вперед» и/или частично сбрасывается в наружные сонные артерии. При проведении повторной церебральной ангиографии в данной ситуации признаком прекращения кровообращения является непоступление рентгеноконтрастного средства в полость черепа – так называе- а б мый «стоп-феномен», наблюдаемый обычно на уровне проксимального отдела внутренних сонных артерий, реже у входа в пирамиду височной кости или в области сифонов, а также в сегментах V2 или V3 обеих позвоночных артерий (рис. 2) [1]. На наш взгляд, применение ЦАГ для диагностики смерти мозга ограничивается рядом факторов: 1. ЦАГ – метод, проводящийся в специально оборудованной операционной, куда необходимо транспортировать больного. 2. Рентгеноконтрастное вещество при ЦАГ вводится под повышенным давлением, что может вызвать такое нередко описываемое осложнение, как вазоспазм на уровне сифона внутренней сонной артерии с регистрацией феномена «псевдоокклюзии», и прекращение остаточного кровотока. 3. ЦАГ – исследование, показывающее состояние кровотока в течение нескольких десятков секунд. Проведение неоднократного исследования усиливает отрицательные эффекты и требует много времени. Таким образом, время наблюдения сокращается незначительно. 4. Имеются случаи ложноотрицательных результатов у трепанированных пациентов. Большим достоинством ультразвуковых методов является их неинвазивность, простота, использование непосредственно у постели пациента, возможность непрерывной визуализации кровотока. В настоящее время по видам ультразвукового оборудования принято различать следующие исследования: – ультразвуковую допплерографию (УЗДГ) – исследование кровотока в поверхностных сосудах в постоянно-волновом режиме; – транскраниальную допплерографию (ТКД) – исследование кровотока во внутричерепных сосудах в импульсном режиме; – дуплексное сканирование (ДС), в том числе транскраниальное (ТКДС), сочетающее в себе серошкальную визуализацию сосудов с допплеровским картированием кровотока; – эхоэнцефалоскопию с эхопульсографией, регистрирующую положение срединных структур мозга и степень ликворопульсации. в Рис. 2. Церебральная ангиография при смерти мозга: а – отсутствие контрастирования внутренних сонных артерий на входе в полость черепа; б – отсутствие контрастирования правой позвоночной артерии на входе в полость черепа; в – отсутствие контрастирования внутричерепных артерий Изучение данных УЗДГ, ТКД, ДС в диагностике нарушений прецеребрального и церебрального кровотока при прогредиентном повышении ВЧД и смерти мозга ведется в России и за рубежом на протяжении последних 35 лет. В России первенство в этом направлении принадлежит нашему авторскому коллективу. В частности, мы проводили прямое сравнение данных УЗДГ и ТКД с ЦАГ, показав более высокую чувствительность ультразвуковых методов. Из существующих вариантов допплеровского обследования наиболее изучена ТКД. По данным многочисленных обзоров, чувствительность метода составляет 91–99%, а специфичность – 98–100%, что сопоставимо с ЦАГ. Нами используются портативные приборы «Companion» 2-го и 3-го поколений («EME Nicolet»), позволяющие осуществлять не только однократную запись показателей мозгового кровотока, но и осуществлять мониторное слежение. Для дуплексного сканирования применяется портативный прибор «Micromaxx» («Sonosite»). Минимальные требования к исследованию: должна осуществляться двухсторонняя локация внутричерепных сосудов – M2-сегментов средних мозговых артерий, и V4-сегментов обеих позвоночных артерий [5, 14, 20, 33]. Признаками прекращения внутричерепного кровотока, обнаруживаемыми при ТКД и ТКДС, являются: 1) сочетание систолических пиков (не более 30 см/с) линейной скорости кровотока (ЛСК) с диастолическим синусоидальным компонентом (рис. 3, а); 2) реверберирующий кровоток (сочетание примерно равновеликих пиков выше и ниже изолинии, показывающих колебания небольшого количества крови в просвете сосуда вперед и назад без продвижения по кровеносному руслу) (рис. 3, б); 3) систолические пики менее 30 см/с, занимающие до 25 % сердечного цикла, без диастолического компонента (рис. 3, в); 4) отсутствие допплеровского сигнала лоцируемого сосуда. Изолированно последний признак – полное отсутствие сигнала от внутричерепных сосудов при сканировании – не должен рассматриваться а б 25 как достоверный. Он может быть связан с возможным отсутствием височного окна при транстемпоральной локации или с ошибкой оператора. При использовании современных приборов височное окно практически всегда доступно, в противном случае возможен переход на трансорбитальную инсонацию [23]. Возможная ошибка оператора достаточно опасна для больного, которого подвергают обследованию на предмет констатации смерти по неврологическим критериям. Поэтому при отсутствии сигнала от лоцируемых внутричерепных сосудов принято проводить УЗДГ – обследовать дистальные внечерепные сегменты внутренней сонной и позвоночных артерий. Для повышения точности обследование возможно проводить датчиком с частотой 2 МГц, устанавливая его под угол нижней челюсти для локации внутренней сонной артерии (ВСА) и за сосцевидный отросток для локации позвоночной артерии (ПА) с направлением луча на основание черепа. Глубина сканирования составляет 40–50 мм, установка угла – менее 30°. Для этих сосудов признаком остановки кровотока в полости черепа будет обнаружение феномена реверберации. Следует помнить о возможной регистрации ложноотрицательных результатов при ТКД, то есть обнаружении остаточного кровотока с диастолическим компонентом в полости черепа, в то время как клинически и электрофизиологически имеется четкая картина смерти мозга. По данным разных авторов, ложноотрицательные результаты составляют 10–15% и в основном встречаются у больных с нарушением целостности костей черепа (после трепанаций), однако в последующем по мере повышения ВЧД у таких больных отмечается появление реверберирующего кровотока. Поэтому ультразвуковое исследование кровотока может как ускорить, так и удлинить время до окончательной постановки констатации смерти по неврологическим критериям [17, 18, 29, 30]. Использование дуплексного сканирования брахиоцефальных артерий для диагностики прекращения мозгового кровотока также нашло свою нишу применения. У больных со смертью мозга может отмечаться спонтанное эхоконтрастирование просветов ВСА и ПА за счет резкого снижения в Рис. 3. Транскраниальная допплерография. Допплерограммы средней мозговой артерии при смерти мозга: а – реверберирующий кровоток с максимальной линейной скоростью кровотока (ЛСК) до 80 см/с; б – реверберирующий кровоток с максимальной ЛСК до 20–30 см/с; в – кровоток в виде систолических пиков до 20–30 см/с КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 26 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ а б Рис. 4. Дуплексное сканирование брахиоцефальных артерий при смерти мозга: КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 а – визуализация реверберирующего кровотока в экстракраниальном сегменте внутренней сонной артерии; б – визуализация реверберирующего кровотока в V2-сегменте позвоночной артерии скорости кровотока. При допплеровском исследовании характерным является наличие реверберирующего кровотока в ВСА и сегментах V2, V3 ПА. Также с помощью этой методики возможна оценка объемного кровотока во внутренних сонных и позвоночных артериях. Впервые эта идея была проверена в 1990 г., когда данные ультразвукового сканирования сравнивали с результатами ЭЭГ и ангиографии [28]. В 2005 г. опубликован анализ измерения объемного кровотока при смерти мозга у детей. Минимальный зафиксированный суммарный объемный кровоток у выживших пациентов составлял 208 мл/мин на 100 г мозгового вещества, а при констатации смерти мозга – менее 100 мл/мин [31]. На рис. 4 представлены данные дуплексного сканирования внутренней сонной и позвоночной артерии на шее у больного с диагнозом смерти мозга, на рис. 5 – данные транскраниального дуплексного сканирования с визуализацией кровотока в средней мозговой артерии СМА. Широкому распространению дуплексного сканирования для подтверждения смерти мозга мешает большая трудоемкость обследования и недостаточная обеспеченность клиник ультразвуковыми сканерами, работающими в соответствующих режимах. В настоящее время обязательными требованиями к ультразвуковым исследованиям для подтверждения смерти мозга являются [1, 19]: – оценка кровотока в переднем и заднем циркуляторных бассейнах с обеих сторон; – наличие систолических пиков или реверберации хотя бы в одной из внутричерепных артерий переднего и заднего циркуляторных бассейнов, сохраняющихся в течение как минимум 30 мин; – диагноз, установленный с помощью ТКД, должен быть подтвержден с помощью УЗДГ или дуплексного сканирования; – отсутствие сигнала от внутричерепных сосудов может считаться признаком смерти мозга только при наличии характерных паттернов в экстракраниальных отделах ВСА и ПА; Рис. 5. Транскраниальное дуплексное сканирование. Реверберирующий кровоток в средней мозговой артерии – нельзя использовать ТКД и УЗДГ для достоверной диагностики смерти мозга у пациентов с вентрикулярным дренажем и после обширной краниотомии. Не потеряла своего значения и эхоэнцефалоскопия, предложенная еще в 1955 г. шведским нейрохирургом L. Lekscell, позволяющая косвенно судить о наличии внутричерепных объемных поражений и степени внутричерепной гипертензии. Существенным моментом эхоэнцефалоскопии является регистрация пульсаций желудочковой системы, в первую очередь речь идет об основной отражающей структуре М-эха – III желудочке. Прекращение эхопульсаций у больных со смертью мозга описано в 70-х гг. прошлого столетия P. Q. Leissner (1970 г.), H. Arnold (1972 г.), A. E. Walker (1974 г.). При корреляционном анализе данного феномена с результатами ЭЭГ и церебральной ангиографии было показано, что отсутствие церебральных эхопульсаций является признаком прекра- щения мозгового кровотока и может служить критерием смерти мозга. Сходные данные получены в работах, выполненных в СССР, причем авторы считают, что в случае постепенного снижения и прекращения пульсаций у больного с углубляющейся комой (особенно в случае исчезновения сигнала от внутричерепных сосудов при проведении ТКД) через 20–30 мин их стойкого отсутствия можно с уверенностью говорить о прекращении мозгового кровотока [22]. Таким образом, ультразвуковые исследования являются практически идеальными методами диагностики прекращения внутричерепного кровотока и ликворопульсации. Это быстро осуществимые, прикроватные, безопасные, высокоточные и хорошо исследованные в плане чувствительности и специфичности методики. Включение ультразвуковых исследований в клинические рекомендации как подтверждающих методов диагностики прекращения мозгового кровотока позволит уточнить диагноз смерти мозга при затрудненной интерпретации клинических данных, либо при наличии интоксикаций. ЛИТЕРАТУРА 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Инструкция по констатации смерти в результате полного необратимого прекращения функций головного мозга, приложение 1: приказ Минздрава СССР № 236 от 17.02.1987 г. Людковская, И. Г. Морфология и патогенез смерти голоного мозга при инсульте / И. Г. Людковская, Л. М. Попова // Арх. патол. –1978. – № 9. – С. 48–54. О дальнейшем развитии и совершенствовании трансплантологической помощи населению Российской Федерации: приказ Минздрава Российской Федерации № 189 от 10.08.1993 г. Об утверждении «Инструкции по констатации смерти человека на основании диагноза смерти мозга»: приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации № 460 от 20.12.2001 г. Парфенов, В. Е. Транскраниальная допплерография в нейрохирургии: дис. … д-ра мед. наук / В. Е. Парфенов. – М., 1996. Попова, Л. М. Нейрореаниматология / Л. М. Попова. – М.: Медицина, 1983. – 271 с. Синкин, М. В. Электрофизиологические методы в диагностике смерти мозга: дис. … канд. мед. наук / М. В. Синкин. – М, 2005. Стулин, И. Д. Диагностика смерти мозга / И. Д. Стулин, М. В. Синкин, Д. С. Солонский и др.; под ред. И. Д. Стулина. – М: ГЭОТАР, 2009. – 112 с. Стулин, И. Д. Современная неинвазивная диагностика смерти мозга / И. Д. Стулин, А. О. Мнушкин, Р. С. Мусин и др. // Вестн. практич. неврол. – 1995. – № 1. – С. 86. Стулин, И. Д. Диагностика смерти мозга: методические рекомендации для врачей департамента здравоохранения г. Москвы / И. Д. Стулин, А. Л. Шибалев, Р. С. Мусин и др. – М., 2003. Тардов, М. А. Неинвазивная диагностика смерти мозга: дис. … канд. мед. наук / М. А. Тардов. – М., 1998. Уолкер, А. Э. Смерть мозга / А. Э. Уолкер; пер. с англ. – М.: Медицина, 1988. – 287 с. A definition of irreversible coma: report of Ad Hoc Committee of the Harvard Medical School to Examine the Definition of Brain Death // JAMA. – 1968. – Vol. 205. – P. 337–340. Aaslid, R. Noninvasive transcranial Doppler ultrasound recording of flow velocity in basal cerebral arteries / R. Aaslid, T-M. Markwalder, H. Nornes // J. Neurosurg. – 1982. – Vol. 57. – P. 769–774. American Academy of Neurology Practice Parameters for Determining Brain Death in Adults (summary statement) 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 27 (Current guideline-reaffirmed on 01/13/2007 and 10/18/2003) // Neurology. – 1995. – Vol. 45. – P. 1012–1014. An appraisal of the criteria of cerebral death, a summary statement of a collaborative study // JAMA. – 1977. – Vol. 237. – P. 982–986. Dosemeci, L. Utility of transcranial doppler ultrasonography for confirmatory diagnosis of brain death: two sides of the coin / L. Dosemeci, B. Dora, M. Yilmaz et al. // Transplantation. – 2004. – Vol. 77, № 1. – P. 71–75. Ducrocq, X. Brain death and transcranial Doppler: experience in 130 cases of brain dead patients / X. Ducrocq, M. Braun, M. Debouverie et al. // J. Neurol. Sci. – 1998. – Vol. 160. – P. 41–46. Ducrocq, X. Consensus opinion on diagnosis of cerebral circulatory arrest using Doppler-sonography: Task Force Group on Cerebral Death of the Neurosonology Research Group of the World Federation of Neurology / X. Ducrocq, W. Hassler, K. Moritake et al. // J. Neurol. Sci. – 1998. – Vol. 159. – P. 145–150. Feri, M. Transcranial Doppler and brain death diagnosis / M. Feri, L. Ralli, M. Felici et al. // Crit. Care Med. – 1994. – Vol. 22. – P. 1120–1126. Haupt, W. F. European brain death codes: comparison of national guidelines / W. F. Haupt, J. Rudolf // J. Neurol. – 1999. – Vol. 246. – P. 432–437. Jepsson, S. Echoencephalographya: A method for recording the intracranial pressure / S. Jepsson // Acta Chir. Scand. – 1964. – Vol. 128. – P. 218–223. Lampl, Y. Diagnosing brain death using the transcranial Doppler with a transorbital approach / Y. Lampl, R. Gilad, Y. Eschel et al. // Arch. Neurol. – 2002. – Vol. 59, № 1. – P. 58–60. Lindenberg, R. L. Systemic oxygen deficiencies: the respirator brain / R. L. Lindenberg // Pathology of the nervous system; Mickler J., ed. – N. Y.: McGraw-Hill, 1971. Marmarou, A. Intracranial pressure monitoring: techniques and pitfalls / A. Marmarou, K. Tabaddor // Head injury; P. R. Cooper, ed. 3-rd ed. – Baltimore: Williams&Wilkins. – 1993. – P. 247–274. Marmarou, A. Intracranial pressure: physiology and pathophysiology/ A. Marmarou, K. Tabaddor // Ibid. – P. 203–224. Mollaret, P. Le coma dépassé / P. Mollaret, M. Goulon // Rev. Neurol. – 1959. – Vol. 101. – P. 3–15. Payen, D. M. Evaluation of pulsed Doppler common carotid blood flow as a noninvasive method for brain death diagnosis: a prospective study / D. M. Payen, C. Lamer, A. Pilorget et al. // Anesth. – 1990. – Vol. 72. – P. 222–229. Petty, G. W. The role of transcranial Doppler in confirming brain death: sensitivity, specificity and suggestions in performance and interpretation / G. W. Petty, J. P. Mohr et al. // Neurology. – 1990. – Vol. 40. – P. 300–303. Powers, A. D. Transcranial Doppler ultrasonography in the determination of brain death / A. D. Powers, M. C. Graber, R. R. Smith // Neurosurgery. – 1989. – Vol. 24. – P. 884–889. Schöning, M. Volume measurement of cerebral blood flow: assessment of cerebral circulatory arrest / M. Schöning, P. Scheel, M. Holzer et al. // Transplantation. – 2005. – Vol. 80, № 3. – P. 326–331. Selective vulnerability of the brain in hypoxemia / J. P. Schade, W. H. McMenemy, eds. – Oxford: Blackwell, 1963. Sloan, M. A. Assessment: Transcranial Doppler ultrasonography: Report of the Therapeutics and Technology Assessment Subcommittee of the American Academy of Neurology / M. A. Sloan, A. V. Alexandrov, C. H. Tegeler et al. // Neurology. – 2004. – Vol. 62. – P. 1468–1481. Welch, K. The principles of physiology of the cerebrospinal fluid in relation to hydrocephalus including normal pressure hydrocephalus // Advances in neurology. Current reviews / W. J. Friedlander, ed. – N. Y.: Raven Press, 1975. – P. 345–375. Wijdicks, E. F. M. Brain Death / E. F. M. Wijdicks. – Philadelphia: Lippincott Williams&Wilkins, 2001. Поступила 25.08.2009 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 28 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 616.831:616.145.11-07 ДИАГНОСТИКА АУТОРЕГУЛЯЦИИ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА А. И. Федин1, М. Р. Кузнецов2, Е. А. Холопова1, Т. М. Ибрагимов1* 1 Кафедра неврологии ФУВ ГОУ ВПО РГМУ, 2кафедра факультетской хирургии Московского факультета ГОУ ВПО РГМУ КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 К л ю ч е в ы е с л о в а : ауторегуляция сосудов головного мозга, атеросклероз, функциональные пробы. Основная функция сосудистой системы головного мозга заключается в минимизации отклонений его гемодинамического и биохимического гомеостаза при различных физиологических и патофизиологических состояниях. Это предполагает наличие сложной структурно-функциональной организации процесса ауторегуляции мозгового кровообращения [9, 13]. Ауторегуляция – одно из фундаментальных свойств мозгового кровообращения [1, 7]. Она имеет принципиальное значение для адекватного кровоснабжения головного мозга и характеризуется способностью мозговых сосудов сохранять относительно неизменной объемную скорость мозгового кровотока при изменении перфузионного давления (разницы между системным артериальным и внутричерепным) в широких пределах – от 50 до 170 мм рт. ст. (рис. 1). При выходе перфузионного давления за эти пределы наступает неизбежный «срыв» ауторегуляции [5, 10, 11, 12, 15]. В этом случае формируется линейная зависимость мозгового кровотока от динамики внутрисосудистого давления. При атеросклерозе, как системном сосудистом заболевании, может возникать дискоординация тонуса сосудов головного мозга с неизбежным изменением параметров ауторегуляции (см. рис. 1). Оперативные вмешательства, выполняемые у таких больных как на сосудах головного мозга, так и на артериях других органов (коронарных, почечных, аорте, артериях нижних конечностей), могут приводить к колебаниям перфузионного давления не только во время операции, но и в послеоперационном периоде с возможностью возникновения гемодинамического нарушения мозгового кровообращения. В связи с этим существует высокая потребность в правильной оценке возможностей ауторегуляции мозгового кровотока еще в предоперационном периоде, что может позволить вовремя отказаться от хирургического лечения или провести терапию, направленную на нормализацию реактивности мозгового кровотока. В настоящее время в клинической практике для оценки ауторегуляции сосудов головного мозга применяются различные методы. Как правило, * Адрес для переписки: E-mail: tymdoc@mail.ru они основаны на оценке динамики параметров ультразвуковой допплерографии магистральных артерий головного мозга до и после различных химических, фармакологических и физических воздействий. Так, к тестам химической природы относят гиперкапнические (ингаляция 4–8% карбогена, произвольная задержка дыхания, дыхание в замкнутом контуре, индуцированная гиповентиляция, апноэтическая оксигенация) и гикокапнические (спонтанная или индуцированная гипервентиляция). Основным достоинством этих тестов является то, что естественным «информационным переносчиком» в сосудистой системе головного мозга является углекислый газ. Дополнительным достоинством подобных тестов является то, что они кратковременны и, следовательно, насыщение крови углекислым газом наступает сравнительно быстро [6]. Однако эти методы имеют и недостатки. Вопервых, по достижении состояния гиперкапнии обследуемый пациент начинает испытывать существенный дискомфорт (чувство удушья); во-вторых, наступает «прилив» крови к голове, крайне нежелательный у больных с системным заболеванием (атеросклерозом). В-третьих, могут развиваться неспецифические реакции дыхательной и сердечно-сосудистой систем, которые могут искажать или маскировать ожидаемый эффект исследования. Этих недостатков лишены так называемые физические тесты для оценки ауторегуляции мозгового кровотока, в частности тест индуцированной нефармакологической гипотензии [8]. Суть этого метода определения ауторегуляции сосудов головного мозга заключается в сравнительном анализе изменений системного артериального давления и линейной скорости кровотока в сосудах головного мозга в ответ на острое снижение артериального давления (на 20–25%) в результате постишемической гиперемии нижних конечностей после компрессии бедер пневматическими манжетами. В процессе мониторинга артериального давления и линейной скорости кровотока определяются относительные изменения этих параметров. При этом разница времени восстанов- ОМК, % 2 1 3 100 50 5 100 150 200 ПД, мм рт. ст. Рис. 1. Зависимость объемного мозгового кровотока (ОМК) от величины перфузионного давления (ПД) в норме (1); при артериальной гипотензии (2) и артериальной гипертензии (3) ления системного артериального давления и линейной скорости кровотока в сосудах головного мозга указывает на возможности ауторегуляции. При низких функциональных возможностях ауторегуляции тренд линейной скорости кровотока когерентен тренду артериального давления, при достаточной реактивности мозгового кровотока линейная скорость кровотока в сосудах головного мозга восстанавливается значительно быстрее системного артериального давления. На последнем этапе исследования ауторегуляцию мозгового кровотока (RoR) рассчитывают по формуле: RoR = ΔCVR ΔT50 × ΔCPP × 100%, где ΔCVR – относительное изменение цереброваскулярного сопротивления после снижения давления в манжетах; ΔT50 – время, в течение которого линейная скорость кровотока после своего максимального снижения во время манжетного теста восстанавливается до 50% исходного значения; ΔCPP – относительное изменение перфузионного давления после снижения давления в манжетах. Однако и этот метод имеет ряд существенных недостатков. При локальных нарушениях ауторегуляции мозгового кровотока в случае очаговых церебральных поражений регионарный кровоток зависит от разницы внутриартериального и локального тканевого давления. Поскольку это внутриартериальное давление на уровне мелких артерий и артериол и в норме составляет лишь несколько миллиметров ртутного столба, даже небольшое повышение тканевого давления резко уменьшает тканевой кровоток за счет снижения перфузионного давления. Неравномерность тканевого давления при очаговых поражениях обусловливает неравномерную перфузию головного мозга, что усугубляет нарушения ауторегуляции и может вызвать гемодинамическое нарушение мозгового кровообращения. В связи с этим исследования динамики только системного артериального давления и скорости кровотока по магистральным артериям головного мозга недостаточно, 29 поскольку оно не отражает динамику тканевого давления. Применяемый в этом методе мониторинг внутричерепного давления требует сложной специальной диагностической системы и особого программного обеспечения. Поэтому целью нашего исследования явилась разработка новых четких ультразвуковых критериев диагностики функциональных возможностей ауторегуляции сосудов головного мозга. Изучены параметры ауторегуляции мозгового кровотока у 97 человек, которые были разбиты на три группы. Контрольную группу составили 35 добровольцев мужского пола в возрасте от 20 до 25 лет. Первая клиническая группа была представлена 32 пациентами (все мужчины), страдающими облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей с различными стадиями хронической артериальной недостаточности. Возраст этих больных был от 46 до 72 лет (средний возраст 57,46 ± 5,15 года). В эту группу были отобраны пациенты только с преимущественной локализацией атеросклероза в аорте, артериях таза и нижних конечностей без гемодинамических поражений брахиоцефальных артерий. У 21 из них была IIБ степень ишемии нижних конечностей по Фонтейну–Покровскому, у 11 – III степень. Вторую клиническую группу составили 30 больных с различными степенями хронической ишемии головного мозга (все мужчины), имеющих гемодинамически значимые односторонние атеросклеротические поражения внутренней сонной артерии. Возраст этих пациентов был от 44 до 69 лет (средний возраст 55,39 ± 6,25 года). У 8 больных имелась I степень ишемии головного мозга по Покровскому, у 7 – II степень, у 15 – III степень. В данную группу мы не включали пациентов с IV степенью ишемии, то есть перенесших острое нарушение мозгового кровообращения. Величина стеноза внутренней сонной артерии составила от 70 до 95% (в среднем 82,10 ± 7,33%). Больные с окклюзией внутренней сонной артерии в нашем исследовании участия также не принимали. Функциональные возможности ауторегуляции сосудов головного мозга у данной группы пациентов определяли на стороне поражения. Параметры ауторегуляции мозгового кровотока оценивали по методу, разработанному в нашей клинике (патент РФ №2311133 от 27.11.2007). Суть его заключалась в следующем. Для измерения скорости кровотока по средней мозговой артерии использовали транскраниальный датчик с частотой 2 МГц, по внутренней яремной вене – линейный датчик с частотой 6–10 МГц. Исследование проводили на аппарате «Philips – HDI 5000» (США). В состоянии физиологического покоя определялось системное артериальное давление на плечевой артерии, визуализировались средняя мозговая артерия и внутренняя яремная вена, измерялись средние линейные и объемные скорости кровотока. Далее пациенту на 5 мин накладывали пневматические манжеты на обе нижние конечности в верхней трети бедра до полного прекращения кровотока по артериям КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 30 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 нижних конечностей ниже места компрессии. По истечении 5-минутного временнóго интервала одномоментно снимали пневматические манжеты и определение системного артериального давления, а также скоростей кровотока в средней мозговой артерии и внутренней яремной вене повторялось. После этого оценивались абсолютные показатели скоростей кровотока, а также степень их изменения в процентах после компрессионной пробы. Указанные сосуды были выбраны нами в связи с тем, что средняя мозговая артерия является прямым продолжением внутренней сонной артерии, поставляющей головному мозгу основной объем артериальной крови, а внутренняя яремная вена – основной сосуд, обеспечивающий отток крови из полости черепа. В процессе проводимых нами исследований определялся размер средней мозговой артерии и внутренней яремной вены как до, так и после компрессионной пробы. Это исследование показало, что диаметр сосудов достоверно не меняется в зависимости от этапов нашего исследования. В связи с этим, учитывая то, что объемная скорость прямо пропорциональна диаметру сосуда и линейной скорости кровотока, мы в наших дальнейших исследованиях упростили методику ультразвуковой диагностики, ориентируясь только на линейную скорость кровотока. Как видно и представленных данных (табл. 1), после снятия компрессии с бедренных артерий у пациентов контрольной группы происходит усиление артериального притока к головному мозгу вследствие двух физиологических механизмов. Первый связан с реперфузией головного мозга после кратковременного падения системного артериального давления после снятия пневматических манжет с бедер. Второй обусловлен раздражением хеморецепторов мозговых сосудов появившимися в общем кровотоке недоокисленными продуктами обмена, которые накапливают в нижних конечностях во время моделированной ишемии. Это является компенсаторным механизмом, способствующим увеличению перфузионного давления в полости черепа. Максимум увеличения притока артериальной крови приходится на интервал от 60 до 90 с после прекращения компрессии. В дальнейшем интенсивность артериального кровотока падает (рис. 2). Следует отметить, что перфузионное давление в тканях головного мозга продолжает оставаться на высоком уровне еще в течение некоторого времени. Это обусловлено опережающим увеличением оттока венозной крови из полости черепа. Максимальное увеличение скорости тока крови по внутренней яремной вене соответствует временному интервалу от 90 до 120 с после снятия манжет с бедер (см. рис. 2). Таким образом, в физиологических условиях проведения теста, близких к основному обмену, в течение 2 мин после прекращения 5-минутной компрессии обеих бедренных артерий отмечается рост перфузионного давления в тканях головного мозга. Причинами этого феномена можно считать, во-первых, увеличение притока артериальной крови на первом этапе и, во-вторых, опережающее повышение оттока венозной крови из полости черепа на втором этапе. Оба эти компонента, дополняя друг друга, играют значительную роль в поддержании адекватного кровоснабжения головного мозга. От взаимодействия этих компонентов зависит эффективность ауторегуляции мозгового кровообращения. Таблица 1 Нормальные показатели прироста скорости кровотока по средней мозговой артерии и внутренней яремной вене при компрессионной пробе, % Этап исследования 15 с 30 с 45 с 60 с 75 с 90 с 105 с 120 с 180 с 240 с 15 с 30 с 45 с 60 с 75 с 90 с 105 с 120 с 180 с 240 с Прирост PSV Прирост EDV Средняя мозговая артерия 7,93 ± 1,02 9,15 ± 1,17 13,72 ± 1,25 15,32 ± 2,22 20,15 ± 3,15 23,66 ± 3,73 28,33 ± 4,29 36,40 ± 5,25 29,84 ± 4,72 37,64 ± 5,29 30,40 ± 4,89 38,98 ± 5,92 25,36 ± 3,75 30,81 ± 4,73 15,71 ± 2,04 22,10 ± 3,12 5,45 ± 0,62 7,75 ± 1,01 2,30 ± 0,13 3,27 ± 0,39 Внутренняя яремная вена 1,51 ± 0,24 2,41 ± 0,23 4,26 ± 0,36 6,71 ± 0,79 7,93 ± 0,92 13,94 ± 1,58 11,43 ± 1,07 16,10 ± 2,09 19,23 ± 2,81 24,04 ± 2,77 32,56 ± 3,44 36,16 ± 5,05 30,32 ± 3,98 35,64 ± 4,83 31,10 ± 3,80 37,00 ± 5,23 18,77 ± 2,09 23,43 ± 2,41 7,50 ± 0,99 8,22 ± 0,90 Прирост TAP 8,18 ± 0,89 13,30 ± 1,81 19,09 ± 1,44 28,12 ± 3,28 28,93 ± 3,55 30,05 ± 4,88 25,18 ± 3,96 16,05 ± 1,79 4,83 ± 0,35 2,52 ± 0,16 1,91 ± 0,10 4,47 ± 0,35 7,53 ± 0,52 10,90 ± 1,08 18,82 ± 1,75 31,03 ± 4,88 29,75 ± 4,53 30,20 ± 4,84 18,41 ± 2,33 7,10 ± 0,80 П р и м е ч а н и е . PSV – максимальная линейная скорость кровотока; EDV – минимальная линейная скорость кровотока; TAP – средняя линейная скорость кровотока. ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ % 30 25 20 15 10 5 0 15 30 45 60 75 90 105 120 180 240 Время, с Средняя мозговая артерия Внутренняя яремная вена Рис. 2. Нормальные показатели изменения максимальной скорости кровотока по средней мозговой артерии и внутренней яремной вене при компрессионной пробе У пациентов первой группы (с периферическим атеросклерозом) имеются достоверные отклонения гемодинамических показателей по сравнению с контрольной группой (табл. 2). В первую очередь это касается внутренней яремной вены, отток крови по которой косвенно отражает величину тканевого давления головного мозга. Если в контрольной группе имеется прогрессивное увеличение данного показателя с максимальным значением в диапазоне от 90-й до 120-й секунды после снятия манжет с бедер, то у пациентов с периферическим атеросклерозом увеличение тока венозной крови не существенно, с коротким пиком максимального значения на 90-й секунде компрессионной пробы (рис. 3). В целом на протяжении всего исследования скоростные харак- теристики внутренней яремной вены в первой группе больных были существенно меньше по сравнению с контрольной группой (p < 0,05). Связано это было, по-видимому, с неадекватным функциональным состоянием сосудов микроциркуляторного русла, развивающегося на фоне атеросклероза, приводящего к увеличению микровязкости клеточных мембран какэндотелия, так и форменных элементов крови [3]. В норме основная роль мелких артериоловенулярных шунтов заключается в быстром перераспределении артериальной крови в венозное сосудистое русло для подержания адекватного кровоснабжения органа. Физиологическое значение артериоловенулярных анастомозов заключается в том, что при необходимости разгрузки капиллярного русла и ускорении кровообращения органа включаются пути юкстакапиллярного (шунтирующего) кровотока. Гемодинамическое значение шунтирующего кровотока вытекает из того, что диаметр анастомозов почти в 10 раз больше диаметра капилляров, и в перерасчете на единицу длины объем кровотока в анастомозах в 10 тысяч раз превышает его объем в капиллярах. Так, 1 мкл крови у здорового человека проходит через капилляр диаметром 10 мкм в течение 6 ч, в то время как тот же объем крови проходит через артериоловенулярный анастомоз всего за 2 с [2, 14]. Таким образом, артериоловенулярные шунты в нормальных условиях служат средством борьбы с сопротивлением току крови на уроне капиллярной сети – при открытии анастомозов увеличивается давление в венозном русле и возрастает ток крови в нем. Без имеющегося биологического механизма быстрого перераспределения крови при увеличении ее притока возникало бы полнокровие органа с развитием интерстициального отека. Для головного мозга, находящегося в закрытой черепной коробке, это грозило бы смертельными осложнениями. Таблица 2 Показатели прироста максимальной скорости кровотока по средней мозговой артерии и внутренней яремной вене при атеросклерозе при компрессионной пробе, % Этапы измерения 15 с 30 с 45 с 60 с 75 с 90 с 105 с 120 с 180 с 240 с 15 с. 30 с. 45 с 60 с 75 с 90 с 105 с 120 с 180 с 240 с Контрольная группа 1-я группа Средняя мозговая артерия 7,93 ± 1,02 6,15 ± 1,18 13,72 ± 1,25 14,31 ± 2,24 20,15 ± 3,15 21,68 ± 3,75 28,33 ± 4,29 29,42 ± 5,27 29,84 ± 4,72 20,63 ± 3,25* 30,40 ± 4,89 5,90 ± 1,93* 25,36 ± 3,75 2,82 ± 0,71* 15,71 ± 2,04 1,11 ± 0,10* 5,45 ± 0,62 2,15 ± 0,12* 2,30 ± 0,13 1,23 ± 0,19 Внутренняя яремная вена 1,51 ± 0,24 0,11 ± 0,04 4,26 ± 0,36 2,47 ± 0,21 7,93 ± 0,92 4,36 ± 0,61* 11,43 ± 1,07 7,12 ± 0,85* 19,23 ± 2,81 12,33 ± 1,96* 32,56 ± 3,44 18,75 ± 2,15* 30,32 ± 3,98 11,04 ± 1,77* 31,10 ± 3,80 6,19 ± 0,49* 18,77 ± 2,09 2,54 ± 0,20* 7,50 ± 0,99 1,42 ± 0,13* П р и м е ч а н и е . р < 0,05, вычислено по отношению к показателю контрольной группы. 2-я группа 1,19 ± 0,09* 3,31 ± 0,80* 7,08 ± 1,04* 12,15 ± 2,21* 12,90 ± 2,52* 13,06 ± 2,44* 10,19 ± 1,95* 5,06 ± 1,08* 1,82 ± 0,25* 1,53 ± 0,12 7,33 ± 1,14* 13,21 ± 2,58* 19,43 ± 3,02* 15,70 ± 2,66* 5,34 ± 1,07* 1,08 ± 0,10* 0,88 ± 0,07* 1,19 ± 0,14* 1,03 ± 0,13* 0,30 ± 0,08* КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 35 31 32 35 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ % 35 30 30 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0 15 30 45 60 75 90 105 120 180 240 Время, с Средняя мозговая артерия, норма Внутренняя яремная вена, норма Средняя мозговая артерия, 1-я группа Внутренняя яремная вена, 1-я группа КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 % 15 30 45 60 75 90 105 120 180 240 Время, с Средняя мозговая артерия, норма Внутренняя яремная вена, норма Средняя мозговая артерия, 2-я группа Внутренняя яремная вена, 2-я группа Рис. 3. Показатели изменения максимальной скорости кровотока по средней мозговой артерии и внутренней яремной вене при компрессионной пробе (в %) в норме (контрольная группа) и у пациентов 1-й группы Рис. 4. Показатели изменения максимальной скорости кровотока по средней мозговой артерии и внутренней яремной вене при компрессионной пробе (в %) в норме (контрольная группа) и у пациентов 2-й группы У больных первой группы на фоне низкого оттока венозной крови по внутренней яремной вене отмечается и неадекватное увеличение притока крови по средней мозговой артерии, достоверно отличающееся от соответствующего показателя контрольной группы (см. табл. 2). По-видимому, это связано с компенсаторными механизмами, препятствующими развитию полнокровия головного мозга. В целом, перфузионное давление, представляющее собой разницу между артериальными тканевым давлением, у пациентов с периферическим атеросклерозом при выполнении компрессионной пробы на протяжении большего времени исследования достоверно ниже контрольной группы. Выполнение таким пациентам объемных реконструктивных операций на аорте и магистральных артериях конечностей со снижением артериального давления во время вмешательства или возникновением синдрома «обкрадывания» чревато развитием гемодинамического нарушения мозгового кровообращения. При анализе пациентов второй клинической группы (с гемодинамически значимым стенозом внутренней сонной артерии) до лечения установлено неадекватное возрастание тока крови по средней мозговой артерии на стороне поражения, достоверно отличающееся от контрольной группы (см. табл. 2). В частности, если в норме максимальный прирост притока артериальной крови к головному мозгу происходит на 90-й секунде после снятия компрессионных манжет с бедер и составляет 30,40 ± 4,89%, то у больных с выраженным атеросклерозом внутренней сонной артерии в этом же временнóм интервале исследуемый показатель меньше в 2,3 раза (p < 0,05) и составляет всего 13,06 ± 2,44%. Вне всякого сомнения, это связано с выраженными нарушениями магистрального артериального кровотока по прецереб- ральным артериям, не позволяющими в полном объеме компенсировать кровообращение головного мозга при выполнении компрессионной пробы. Именно поэтому общепринятой тактикой лечения пациентов с мультифокальным атеросклерозом является приоритетное выполнение реконструктивных вмешательств на прецеребральных артериях с последующими операциями на других сосудистых бассейнах (аорта и артерии нижних конечностей) [4]. Недостаточный приток артериальной крови к головному мозгу у пациентов второй группы в какой-то степени компенсируется увеличением венозного оттока, способствующего снижению тканевого и, следовательно, повышению перфузионного давления. Так, в отличие от пациентов контрольной группы, достоверное повышение кровотока по внутренней яремной вене у больных второй группы начинается уже через 15 с после снятия компрессионных манжет с бедер и сохраняется на протяжении первой минуты исследования (см. табл. 2, рис. 4). В дальнейшем, начиная с 75-й секунды, когда в норме интенсивность венозного оттока значительно увеличивается, у больных с гемодинамическим стенозом внутренней сонной артерии компенсаторные возможности мозгового кровотока падают, и скоростные показатели тока крови по внутренней яремной вене возвращаются к исходным значениям. Таким образом, наше исследование показало, что в норме механизм ауторегуляции мозгового кровотока позволяет поддерживать постоянство перфузионного давления головного мозга за счет двух основных составляющих. На первом этапе это усиление притока артериальной крови, продолжающееся на протяжении первых 1 мин после снятия с бедер пневматических манжет, после чего на- ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ ЛИТЕРАТУРА 1. 2. 3. 4. Гайдар, Б.В. Ультразвуковые методы исследования в диагностике поражений ветвей дуги аорты / Б. В. Гайдар, И. П. Дуданов, В. Е. Парфёнов, Д. В. Свистов. – Петрозаводск, 1994. – 76 с. Куприянов, В. В. Микроциркуляторное русло / В. В. Куприянов, Я. Л. Караганов, В. И. Козлов. – М.: Медицина, 1975. Лопухин, Ю. М. Холестериноз / Ю. М. Лопухин, А. И. Арчаков, Ю. А. Владимиров. – М., 1993. Покровский, А. В. Клиническая ангиология: руководство для врачей: в 2 т. / А. В. Покровский. – М.: Медицина, 2004. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Тихомирова, О. В. Допплерографическая диагностика функционального состояния мозгового кровообращения при лакунарных инфарктах и артериальной гипертензии / О. В. Тихомирова, Н. П. Машкова, Н. Т. Маматова и др. // Артериальная гипертензия. – 2003. – Т. 9, № 5. – С. 174–176. Шахнович, А. Р. Оценка регуляции мозгового кровотока методом ТКД в норме и патлогии /А. Р. Шахнович // Ультразвуковая допплеровская диагностика сосудистых заболеваний; под ред. Ю. И. Никитина, А. И. Труханова. – М.: ВИДАР, 1998. – С. 218–240. Шмырев, В. Ш. Исследование цереброваскулярной реактивности у больных пожилого возраста с эссенциальной артериальной гипертензией / В. Ш. Шмырев, В. Е. Гажонова, Т. А. Боброва, А. И. Мартынов //Журн. неврол. и психиатр. – 2002. – № 7. – С. 48–51. Aaslid, R. Cerebral autoregulation dynamics in humans / R. Aaslid, K. F. Lindegaard, W. Sorteberg, H. Nornes // Stroke.– 1989. – Vol. 20, № 1. – P. 45–52. Bakker, S. L. Cerebral vasomotor reactivity and cerebral white matter lesions in the elderly. / S. L. Bakker, F. E. de Leeuw, J. C. de Groot et al. // Neurology. – 1999. – Vol. 52. – P. 578–583. Baumbach, J. L. Cerebral circulation in chronic arterial hypertension / J. L. Baumbach, D. D. Heistad // Hyperstension. – 1998. – Vol. 12. – P. 89–95. Cullinane, M. Severely impaired cerebrovascular reactivity predicts stroke risk in carotid stenosis and occlusion: a prospective study /M. Cullinane, H. Markus //Cerebrovasc. Dis. – 2000. – Vol. 10. – P. 7 (Suppl. 2). Davis, S. Transcranial doppler ultrasonography and cerebral blood flow / S. Davis; eds. S. Davis, V. L. Babikian, L. R. Wechsler. – Mosby: Year Book, Inc., 1993. – P. 69–79. Lamers, L. J. The effect of ommon origin of the carotid arteries in neurologic outcome after neonatal ECMO / L. J. Lamers, D. G. Rowland, J. H. Seguin et al. // J. Pediatr. Surg. – 2004. – Vol. 39, № 4. – P. 532–536. Rossi, M. Skin microcirculation in peripheral arterial obliterative disease / M. Rossi, A. Carpi // Biomed. Pharmacother. – 2004. – Vol. 58, № 8. – P. 427–431. Strandgaard, S. Cerebral Autoregulation / S. Strandgaard, O. B. Paulson // Stroke. – 1983. – Vol. 14, № 5. – P. 703–709. Поступила 25.08.2009 © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 616.8-089:616-073.431.1 СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ В НЕЙРОХИРУРГИИ Д. Ю. Комков1*, Г. К. Панунцев1, Н. Е. Иванова1, В. Е. Олюшин1, Ю. А. Лосев2, И. М. Цыбин3 1 ФГУ РНХИ им. А. Л. Поленова (дир. – д. м. н. И. В. Яковенко) Росмедтехнологий, Санкт-Петербург; ГУЗ Городская больница № 26 (главврач – д. м. н. В. И. Дорофеев), Санкт-Петербург; 3 ООО «Макена-Мед» (ген. дир. – И. М. Цыбин), Зеленоград 2 К л ю ч е в ы е с л о в а : нейрохирургия, интраоперационая ультрaзвуковая навигация. Применение ультразвуковых методов диагностики всегда привлекало неврологов и нейрохирургов. С момента появления А-режима (эхоэнцефалоскопии) существуют публикации о его интраоперационном применении и в последующем со* Адрес для переписки: E-mail: nsurd@yandex.ru поставлении с данными, получаемыми при сканировании в В-режиме [10, 16]. На модели УЗИ у детей через открытый большой родничок были разработаны критерии патологических состояний головного мозга [1]. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 ступает опережающее увеличение оттока венозной крови из полости черепа, снижающее тканевое давление. У больных с атеросклерозом данный адаптационный механизм может быть нарушен. Наиболее выраженные изменения ауторегуляции мозгового кровотока наблюдаются у пациентов с гемодинамически значимыми стенозами внутренней сонной артерии, как за счет низкого притока артериальной крови, так и вследствие короткого парадоксального увеличения кровотока по внутренней яремной вене. У больных с периферическим атеросклерозом нарушения ауторегуляции менее выражены, хотя и они в определенных ситуациях могут привести к гемодинамическому нарушению мозгового кровообращения. В их основе лежат низкие функциональные возможности микроциркуляции головного мозга, не позволяющие своевременно перераспределять артериальную кровь в венозное сосудистое русло через артериоловенулярные шунты и тем самым поддерживать перфузионное давление в необходимом диапазоне. 33 34 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ Данные ультразвукового исследования головного мозга получили свое подтверждение при сравнении полученных результатов с результатами других методов визуализации структур головного мозга [17]. После проведения трепанации черепа образуется хорошее ультразвуковое окно для визуализации структур головного мозга. Локация с твердой мозговой оболочки или с поверхности открытого мозга сделало возможным широкое применение этого метода в ходе операции для решения задач интраоперационной навигации [7]. В настоящее время уже созданы и успешно применяются навигационные системы на базе 2D (плоскостное изображение) или 3D (объемное изображение) технологии на основе рабочей станции [19]. В наших работах неоднократно сообщалось о возможности соблюдения принципов минимальной инвазивности в нейрохирургии при применении интраоперационной ультразвуковой навигации. Использование щадящих доступов, рассчитанных по данным навигации, уменьшает повреждение интактной ткани мозга. Оцененные результаты свидетельствуют о снижении выраженности в послеоперационном периоде ишемических осложнений или отека головного мозга при супратенториальной локализации патологического процесса [2,3,5]. Поэтому в данной публикации мы не будем останавливаться на этих вопросах. Цель работы – продемонстрировать наиболее актуальные вопросы применения ультразвуковой навигации при нейрохирургических операциях. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Материал и методы Интраоперационная ультразвуковая навигация применяется в РНХИ им. проф. А. Л. Поленова с 1996 г. Данная работа основана на результатах ее применения при операциях, выполненных в отделении хирургии опухолей центральной нервной системы в 2007–2008 гг. В отделении в год проводится около 500 операций по удалению опухолей центральной нервной системы различной локализации и гистологической структуры. Около 15% из них составляют операции по удалению опухолей глиального ряда, расположенных в полушариях большого мозга. Около 50% из них проводится с применением ультразвуковой навигации. За указанный период времени проведено 79 операций удаления опухолей глиального ряда с применением ультразвуковой навигации. Эти больные выделены в 1-ю группу. У больных с метастазами в полушария большого мозга около 50% операций проводится при помощи навигации. Практически все операции удаления кавернозных мальформаций головного мозга также проводятся с применением ультразвуковой навигации. За указанный период времени 18 операций. Учитывая отличную от опухолей нейроэктодермального ряда гистобиологическую природу новообразования, данные пациенты выделены во 2-ю группу. Трое больных с артериове- нозными мальформациями взяты для демонстрации возможности проведения интраоперационной дифференциальной диагностики между различной структурой новообразований. Интраоперационная ультразвуковая навигация выполнялась аппаратом Siemens Sonoline Versa Plus датчиками 5,0 Р, 7,5 L в B, B-color и D-режимах. Под термином «интраоперационнная ультразвуковая навигация» мы понимаем метод получения дискретного ультразвукового изображения структур головного мозга в любой момент операции с использованием имеющегося трепанационного дефекта, наведением на объект-мишень и поэтапным контролем хирургических манипуляций. С ее помощью решаются следующие задачи: – определение положения патологического объекта относительно границ операционной раны, а также по отношению к другим анатомическим структурам, в том числе и к магистральным кровеносным сосудам головного мозга; – определение места разреза твердой мозговой оболочки; – определение оптимальной проекции и направления энцефалотомии для осуществления доступа к объекту, подлежащему удалению; – выявление магистральных сосудов в зоне проводимого вмешательства и осуществление доступов с сохранением этих сосудов; – проведение интраоперационного контроля радикальности удаления патологических образований. После трепанации черепа проводилось сканирование через твердую мозговую оболочку. Определялось положение опухоли в операционной ране по отношению к другим анатомическим структурам, таким как костные структуры черепа, желудочки мозга и магистральные сосуды. Измерялось расстояние до объекта разных точек операционной раны. У больных первой группы при проведении первичного сканирования в 21 (26%) наблюдении опухоль располагалась на глубине до 5 мм от коры головного мозга, у 58 (74%) – в более глубинных отделах полушария большого мозга. Диффузный характер роста опухоли с нечеткими контурами, неправильной формы и неровными краями выявлен в 37 (47%) наблюдениях. Во второй группе УЗИ-картина метастазов была представлена гиперэхогенными образованиями с ровными и четкими контурами, что соответствует их морфологическому строению в виде патологической ткани, обычно с капсулой, четко отграничивающей ткань опухоли от мозга. Кавернозные мальформации определялись как округлое, неоднородно гиперэхогенное образование, неинкапсулированное, с четкими контурами и отграниченное от мозгового вещества. В ряде случаев вокруг каверномы определялись анэхогенные участки – постгеморрагические кисты. Во всех случаях глубина залегания кавернозных мальформаций составляла 5–20 мм. Расстояние от коры головного мозга до патологического образования, измеренного при прове- 35 Рис. 1. Схема проведения контрольного ультразвукового сканирования при удалении новообразования с конвекситальной поверхности большого полушария мозга Рис. 2. Схема проведения контрольного ультразвукового сканирования при удалении новообразования из подвисочного доступа дении ультразвукового сканирования, а также глубина раневого канала при различной глубине расположения объекта-мишени в обеих группах совпадали с высокой точностью. Вычисление коэффициента Пирсона указывает на высокую степень корреляции проводимых измерений (р < 0,001). Полученные данные позволяли определить место и вид разреза твердой мозговой оболочки. После ее вскрытия и проведения повторной локации с поверхности мозга определялась оптимальная зона энцефалотомии и направление ее проведения. При проведении контрольного сканирования у больных первой группы в 40 (51%) случаях выявлены неудаленные участки опухолевой ткани, что свидетельствовало о субтотальном или частичном удалении опухоли. В 33 (41%) наблюдениях после первичного или повторного мониторинга подтверждено тотальное удаление опухоли. При проведении контрольного сканирования существует ряд особенностей в зависимости от выбранного доступа. Наиболее часто доступ к патологическому образованию проводился с конвекситальной поверхности большого мозга. Контрольное сканирование обычно проводилось «соосно», то есть ось ультразвукового луча практически параллельна оси проведенной энцефалотомии. Датчик устанавливался по краям раневого канала и место, с которого получено изображение, в реальности расположено под датчиком. Видимая глазом ситуация в операционной ране совпадает с изображением, полученным при ультразвуковом сканировании (рис. 1). Красным цветом показано направление обзора хирургом, синим – ось локации датчика. В 6 случаях при удалении патологического новообразования, расположенного в базальных отделах височной доли, был выбран подвисочный доступ. При этом проводилась тракция шпателями височной доли кверху с достаточно узким углом хирургического действия. Контрольная ультразвуковая локация проводилась с конвекситальной поверхности мозга, что вызывало перекрещи- вание направлений угла зрения хирурга и угла ультразвуковой локации. На схеме (рис. 2) красным цветом представлено направление обзора хирурга, синим цветом – направление ультразвукового луча. Такое применение навигации более качественно позволяет выявить неудаленные фрагменты опухоли, не видные глазом хирургу за счет суженного обзора операционной раны, и удалить максимально возможно опухолевую ткань. Критерием полного удаления было наличие анэхогенной полости без дополнительной границы раздела с непораженной мозговой тканью, без участков патологической эхоплотности (рис. 3). При сравнении с данными послеоперационной МРТ в случае субтотального удаления опухоли определена чувствительность метода дискретного интраоперационного ультразвукового мониторинга при выявлении неудаленных фрагментов опухоли, которая составила 92%. Использование режима цветового допплеровского картирования во время навигации позволяет верифицировать сосудистые образования, в частности артериовенозные мальформации. За время работы ультразвуковой службы РНХИ отмечено 2 наблюдения расхождения диагноза, поставленного на основании комплексного дооперационного Рис. 3. Ультразвуковое изображение тотального удаления патологического образования КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 36 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ обследования и данных интраоперационной ультразвуковой навигации, которые подтверждены интраоперационными находками. В одном наблюдении у больного, по предоперационным данным, ожидалась опухоль полушария большого мозга, в другом – кавернозная мальформация. Представляем клинический случай: б о л ь н о й П. Диагноз до операции – опухоль головного мозга. Неврологическая симптоматика была представлена судорожным синдромом и левосторонним гемипарезом. На МРТ с контрастным усилением определялось объемное образование правой лобной доли размером 3,3×2,9×3,6 см, окруженное зоной перифокального отека, с накоплением парамагнетика как по периферии образования, так и в центральных его отделах (рис. 4). На МРА определяется клубок гипертрофированных сосудов, образующих сеть, объемом 2 см3. Характер накопления контрастного вещества, степень выраженности дислокационных изменений не позволяет исключить опухоль правой лобной доли. При проведении интраоперационной ультразвуковой навигации обнаружено слабогиперэхогенное образование неправильной округлой формы с неоднородной эхогенностью, с гипо- и анэхогенными включениями и ровными краями размером 24 × 32 мм. Спереди к нему прилежит округлое анэхогенное образование с тонкой капсулой (гемолизированная часть гематомы). При локации в режиме ЦДК выявлено наличие крупного сосуда, в котором лоцирован паттерн шунта – основной приводящий сосуд артериовенозной мальформации (рис. 5). В ходе хирургического вмешательства опорожнены кистозные полости. Удалялись сгустки крови различной давности. В верхних отделах передней центральной извилины обнаружен клубок сосудов. Приводящие сосуды коагулированы. Артериовенозная мальформация размером 1,5 × 2,5 см удалена. По данным биопсии, опухолевой ткани не обнаружено. Нами разработан способ определения приводящего сосуда АВМ с использованием интраоперационной ультразвуковой навигации через твердую мозговую оболочку. При проведении ориентировочной локации определяется положение тела артериовенозной мальформации, которое в режиме цветового допплеровского картирования представлено образованием с высокоскоростными разнонаправленными потоками (рис. 6). В В-режиме выявляется собой округлое образование слабо гиперэхогенное, с неоднородной эхогенностью, ровными краями, с анэхогенными включениями различного размера (последствия перенесенного паренхиматозного кровоизлияния). Рядом с телом мальформации визуализируется специфическая картина анэхогенного образования продолговатой формы с гиперэхогенной исчерченностью (рис. 7). В режиме ЦДК на том же месте лоцируется высокоскоростной поток с направлением кровотока в сторону артериовенозной мальформации (рис. 8). В D-режиме определяется паттерн шунта. Сочетание всех трех компонентов позволяет верифицировать приводящий сосуд АВМ. По месту расположения данного образования определяется место вскрытия твердой мозговой оболочки и энцефалотомии, перекрытия приводящего сосуда. Рис. 5. УЗИ-изображение больного П. в режиме ЦДК Рис. 4. МРТ больного П. Рис. 6. УЗИ-изображения тела артериовенозной мальформации ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ Рис. 8. УЗИ-изображение приводящего сосуда артериовенозной мальформации в режиме цветового допплеровского картирования Рис. 9. Ангиографическое обследование больной К. Рис. 10. Ультразвуковой сканер Ангиодин-Соно/П НПФ БИОСС в операционной В наблюдении б о л ь н о й К. в остром периоде кровоизлияния произведено удаление внутримозговой гематомы. Послеоперационный костный дефект позволил провести разметку перед удалением АВМ открытым способом. При проведении ультразвукового обследования до операции через костный дефект черепа была возможность детально изучить данный феномен. Изображение тела АВМ и приводящего сосуда идентичны тем, которые получены при интраоперационном исследовании и подтверждены интраоперационными находками. Результаты ультразвуковой диагностики совпадают с результатами проведения агниографического исследования, выявившего АВМ малого размера в теменной доле с приводящим сосудом из бассейна внутренней сонной артерии (рис. 9). Проведенные измерения размера тела мальформации по данным ультразвукового сканирования совпали с размерами удаленной мальформации. Представляем возможности применения интраоперационной ультразвуковой навигации в малоинвазивной нейрохирургии в условиях многопрофильного стационара (больница № 26 СанктПетербурга), оказывающего ургентную помощь. Проведено 5 оперативных вмешательств с локальным фибринолизом у больных с нетравматическими внутричерепными кровоизлияниями. Мы представляем начальный опыт применения навигации при проведении этих операций, поэтому статистическая обработка результатов не проводилась. Пациенты находились в компенсированном состоянии. Уровень сознания не менее 13 баллов по GCS. Клиническая картина представлена гипертензионным синдромом, контрлатеральным гемипарезом. По данным КТ головного мозга определялась внутримозговая (путаменальная) гематома объемом не более 70 мл. Интраоперационная ультразвуковая навигация проводилась аппаратом Ангиодин-Соно/П НПФ БИОСС (рис. 10). Локальный фибринолиз проведен по методу В. В. Крылова [4]. Во время оперативного вмешательства больному накладывалось два трефинационных отверстия, одно из которых использовалось для имплантации микрокатетера, другое – для проведения навигации. При помощи датчика 5 МГц получали изображение гематомы и в режиме реального времени осуществляли мониторинг погружения микрокатетера в гематому и определяли положение его дистальной части. Во всех наблюдениях катетер заведен в гематому с первой попытки. Проведена частичная эвакуация ее содержимого. Проводилось дробное введение фибринолитика с эвакуацией содержимого гематомы в течение суток. Через сутки после операции КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 7. УЗИ-изображение приводящего сосуда артериовенозной мальформации в В-режиме 37 38 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ проводился КТ контроль. Отмечено уменьшение объема гематомы не менее чем на 70%. В неврологическом статусе отмечен частичный регресс очаговой симптоматики и гипертензионного синдрома. Таким образом, интраоперационная ультразвуковая навигация способствует улучшению результатов хирургического лечения указанной группы больных за счет уменьшения травматизации интактной ткани большого мозга. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Обсуждение результатов В настоящее время конкурирующими между собой являются 3 принципиально разные по своему принципу действия навигационные системы. Это нейронавигационные системы, использующие трехмерную систему координат на основе дооперационной МРТ с рабочей станцией (frame less). Наиболее распространенная в российских клиниках – Stealth (СШA). В результате хирургических манипуляций происходит смещение вещества мозга и самой опухоли, обозначаемого термином brain shift [18]. Но, как и 10 лет назад, на сегодняшний день при сопоставлении дооперационных расчетов по МРТ при опухолях и интраоперационных данных ошибка достигает 6 мм [6, 12]. По мнению многих авторов, единственным методом, позволяющим определить размеры и глубину расположения новообразования в режиме реального времени, является интраоперационная ультразвуковая диагностика [9, 12, 18]. Другой конкурирующей системой, позволяющей визуализировать состояние головного мозга во время проведения хирургического вмешательства, является интраоперационная МРТ. Пионером в этой области был низкопольный аппарат Signa SP/i, 0,5 Тл (GE). Во время операции он позволяет определять положение резидуальных частей удаляемой опухоли. Однако это сопряжено с большими сложностями, связанными с оборудованием операционной и специальной анестезиологической аппаратурой. Мы не ставили перед собой задачу определить смещение мозга во время операции. По нашим данным, в любой момент операции при помощи ультразвуковой навигации можно точно рассчитать любой интересующий хирурга размер и определить неудаленные остатки опухоли. Ряд авторов склоняются к мнению, что интраоперационная ультразвуковая навигация необходима при глубинной полушарной локализации патологического процесса, особенно если новообразование маленького размера [20]. Однако существуют и указания на эффективность применения данного метода при поверхностно расположенных образованиях [11]. В наших наблюдениях хирургам оказалась необходима навигация при проведении 26% операций удаления опухолей глиального ряда. Следует отметить, что данная методика является ассистирующей в ходе операции и должна оказывать помощь в тех ситуациях, когда хирург в ней нуждается. В литературе существуют указания на проведение интраоперационной диагностики артериовенозных мальформаций только с использованием В-режима. Тромбированная часть АВМ будет выглядеть гиперэхогенной, а та часть, в которой сохранен кровоток, – анэхогенной. При этом приводящий сосуд характеризуется толстой стенкой с интенсивной пульсацией [8]. Более интересен для интраоперационной навигации разработанный способ диагностики АВМ вены Галена у новорожденных. АВМ вены Галена представлена дилатированой веной Галена, которая в В-режиме выглядит как кистозная полость. Использование режима ЦДК позволяет выявить в ней высокоскоростной турбулентный кровоток [13, 15]. В наших наблюдениях при локации в В-режиме достоверно видимой глазом пульсации не получено. По нашему мнению, при поиске приводящего сосуда в В-режиме следует опираться именно на специфическую картину гиперэхогенной исчерченности, которая отмечена во всех наших наблюдениях. Использование режима ЦДК и D-режима для подтверждения картины В-режима мы считаем обязательным. ЛИТЕРАТУРА 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Ватолин, К. В. Ультразвуковая диагностика заболеваний головного мозга у детей / К. В. Ватолин. – М.: Видаир, 1995. – 120 с. Комков, Д. Ю. Интраоперационная ультразвуковая навигация объемных образований головного мозга: дис. … канд. мед. наук / Д. Ю. Комков. – СПб., 2004. – 205 с . Орлов, К. Ю. Клинико-диагностические критерии кавернозных мальформаций головного мозга и результаты операций с применением ультразвуковой навигации / К. Ю. Орлов, Д. Ю. Комков, Г. К. Панунцев и др. // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. Нейродиагностика. Приложение.– 2003. – Спец. выпуск. – С. 37–42. Скворцова, В. И. Геморрагический инсульт / В. И. Скворцова, В. В. Крылов, М. –ГЭОТАР-Медиа, 2005 – 160 с. Чеснокова, Е. А. Интраоперационная ультрасонография в хирургическом лечении глиальных опухолей полушарий большого мозга: дис. … канд. мед. наук / Е. А. Чеснокова. – СПб., 2002. – 187 с. Шалкунов А. А. Повышение точности безрамной нейронавигации Stryker в хирургии внутричерепной патологии / А. А. Шалкунов // Поленовские чтения: Тез. Всерос. научно-практич. конф. – СПб., 2009. – С. 245–246. Chandler, W. F. Intraoperative use of ultrasound in neurosurgery / W. F. Chandler, J. E. Knake // Clin. Neurosurg. – 1983. – № 57. – Р. 550–563. Cokluk, C. The guidance of intraoperative ultrasonography in the surgical treatment of arteriovenous malformation / C. Cokluk, O. Iyigun, A. Senel et al. // Minim. Invas. Neurosurg. – 2003. – Vol. 46, № 3. – Р. 169–172. Comeau, R. M. Intraoperative ultrasound for guidance and tissue shift correction in image-guided neurosurgery / R. M. Comeau, A. F. Sadikot, A. Fenster, T. M. Peters // Med. Phys. – 2000. – Vol. 27, № 4. – Р. 787–800. Kazner, E. Echoencephalography with simultaneous A- and B- scanning / E. Kazner // Acta Radiol. Diagn. (Stockh). – 1972. – Vol. 13. – Р. 715–727. Mayfrank, L. Ultrasound-guided craniotomy for minimally invasive exposure of cerebral convexity lesions / L. Mayfrank, H. Bertalanffy, U. Spetzger et al. // Acta Neurochir. (Wien). – 1994. – Vol. 131, № 3–4. – Р. 270–273. Neil, L. Postimaging brain distortion: magnitude, correlates, and impact on neuronavigation / L. N. Dorward, O. Alberti et аl. // J. Neurosurg. – 1998. – Vol. 4, № 88. – P. 656–661. ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 13. 14. 15. 16. Paternoster, D. M. Prenatal diagnosis of vein of Galen aneurysmal malformations / D. M. Paternoster, F. Manganelli, W. Moroder, U. Nicolini // Fetal Diagn. Ther. – 2003. – Vol. 18, № 6. – Р. 408–411. Regelsberger, J. Ultrasound-guided surgery of deep seated brain lesions / J. Regelsberger, F. Lohmann, K. Helmke, M. Westphal // Eur. J. Ultrasound. – 2000. – Vol. 12, № 2. – Р. 115–121. Ruano, R. Perinatal three-dimensional color power Doppler ultrasonography of vein of Galen aneurysms / R. Ruano, A. Benachi, M. C. Aubry et al. // J. Ultrasound. Med. – 2003. – Vol. 22, № 12. – Р. 1357–1362. Schlagenhauff, R. E. Experience with intraoperative echoencephalography in cerebral mass lesions / R. E. Schlagenhauff, F. E. Glasauer // Acta Radiol. Diagn. (Stockh). – 1972. – Vol. 13. – Р. 735–742. 17. 18. 19. 20. 39 Siegel, M. J. Cranial computed tomography and real-time sonography in full-term neonates and infants / M. J. Siegel, J. Patel, M. N. Gado // Radiology. – 1983. – Vol. 149. – P. 111–116. Suess, O. Intracranial Image-Guided Neurosurgery: Experience with a new Electromagnetic Navigation System / O. Suess, Th. Kombos, R. Kurth1 et al. // Acta Neurochir. (Wien). – 2001. – Vol. 143. – Р. 927–934. Unsgaard, G. Neuronavigation by intraoperative three-dimensional ultrasound: initial experience during brain tumor resection / G. Unsgaard, S. Ommedal, T. Muller et al. // Neurosurgery. – 2002. – Vol. 50, № 4. – Р. 804–812. Woydt, M. Ultrasound-guided neuronavigation of deep-seated cavernous haemangiomas: clinical results and navigation techniques / M. Woydt, A. Krone, N. Soerensen, K. Roosen // J. Neurosurg. – 2001. – Vol. 15, № 6. – Р. 485–495. Поступила 25.08.2009 © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 616.831-005.1-073.432.19 ТРАНСКРАНИАЛЬНАЯ ДОППЛЕРОГРАФИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ПОЛУШАРНОГО ИНСУЛЬТА Р. С. Мусин*, Д. С. Солонский, И. Д. Стулин Московский государственный медико-стоматологический университет Известна динамичность параметров гемо- и ликвороциркуляции у больных при инсульте, черепно-мозговой травме, воспалительных заболеваниях головного мозга, что нашло отражение в таких определениях, как «нищая» или «роскошная» перфузия, синдромы экстра- и интрацеребрального обкрадывания, иктусы, феномены шунтирования, реверберации и др. Все эти термины подчеркивают настоятельную необходимость в частом дискретном, а в идеале – мониторном слежении за вне- и внутримозговым кровотоком, ликворооттоком, термогенезом. Данные многочисленных научных исследований, проведенных во многих клиниках мира в последние десятилетия, показали, что одну из определяющих ролей в генезе развития нарушений гемоциркуляции играет состояние церебрального сосудистого резерва [5, 11, 12]. Церебральный сосудистый резерв определяется способностью системы мозгового кровообращения компенсировать гемодинамический дефицит, обусловленный различными причинами (стенозирующим поражением сосудистой системы, отеком мозга, синдромом внутричерепной гипертензии, ангиоспазмом и др.), за счет адекватного функционирования анатомических и функциональных источников компенсации. К анатомическим источ* Адрес для переписки: E-mail: rashel.63@mail.ru никам относят различные виды интра- и экстрацеребральных сосудистых анастомозов, способных обеспечивать коллатеральное перераспределение кровотока в бассейне пораженного сосуда. Коллатеральная компенсация происходит главным образом за счет соединительных артерий виллизиева круга и глазного анастомоза. Функциональная компенсация, или цереброваскулярная реактивность, обусловлена способностью различных отделов брахиоцефальных артерий дополнительно изменять свой диаметр под действием различных раздражителей. Ведущую роль в обеспечении функциональной компенсации играют метаболический и миогенный механизмы ауторегуляции мозгового кровообращения (МК) [7, 8, 13–15]. В настоящее время существует ряд инструментальных методик, позволяющих оценить структурное и функциональное состояние головного мозга. К ним относятся ангиографические, компьютерно-томографические и магнитно-резонансные методы и их модификации. Необходимо указать на трудоемкость, дороговизну и небезопасность проведения этих исследований у ургентных больных. В то же время в ургентной неврологии для оценки функционального состояния головного КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 К л ю ч е в ы е с л о в а : инсульт, транскраниальная допплерография, цереброваскулярный резерв, ауторегуляция мозгового кровообращения. 40 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 мозга широко используются ультразвуковые методы: ультразвуковая допплерография (УЗДГ), транскраниальная допплерография (ТКД), дуплексное сканирование (ДС), эхоэнцефалография (ЭхоЭГ) и эхопульсография (ЭхоПГ); реже применяется электороэнцефалография (ЭЭГ) и реоэнцефалография (РЭГ) и лишь в некоторых клиниках осуществляется телетермография (ТТГ), церебральная оксиметрия (ЦО), бесконтактная импедансометрия (БИМ). Безусловным преимуществом указанных диагностических приемов является их неинвазивность, высокая информативность и специфичность получаемых данных, безопасность для пациента при проведении серии динамических обследований, возможность длительного мониторирования параметров кровотока, ликворооттока, термогенеза, биоэлектрической активности мозга, относительная простота и дешевизна исследования [1–3, 6, 16, 17]. Не менее значимой представляется оценка функционального состояния головного мозга для определения эффективности проводимой терапии, возможности прогнозирования течения заболевания. Необходимо отметить важность этих наблюдений при таких «возмущающих» воздействиях на пациента, как люмбальная пункция, капельное, и особенно болюсное, введение сосудоактивных и дегидратирующих препаратов, синхронизация с аппаратом ИВЛ. Длительный опыт нашей кафедры в клиникоинструментальном мониторировании ургентных больных с сосудистыми, травматическими, воспалительными поражениями головного мозга позволил предложить оптимально информативный и безопасный алгоритм обследования данной группы пациентов. Методы обследования и клиническая характеристика больных Транскраниальная допплерография осуществлялась на допплеровских анализаторах Ангиодин-2К («Биосс») и Pioneer 40-40 («Eme Nicolet») датчиком 2 МГц в импульсном режиме. Исследование проводилось по стандартной методике с использованием следующих доступов: – транстемпорального – для локации М1, М2 сегментов средних мозговых артерий (СМА); А1, А2 сегментов передних мозговых артерий (ПМА); бифуркации ВСА; Р1, Р2 сегментов задних мозговых артерий (ЗМА); базальных вен Розенталя (БВ); – транcорбитального – для локации сифонов внутренней сонной артерии (ВСА), глазных артерий (ГА); – субокципитального – для локации в V4 сегментах позвоночных артерий (ПА); основной артерии (ОА); прямого синуса (ПС). Идентификация артерий производилась исходя из представлений о стереотопической организации виллизиева круга по направлению кровотока, глубине локации и реакции кровотока на компрессию общей сонной артерии (ОСА). Оценивались следующие параметры: систолическая (Vs), диастолическая (Vd), средняя (Vm) линейная скорость кровтока (ЛСК); индексы Стюарта (S/D), Гослинга (PI), Пурселло (RI); асимметрия средних скоростей кровотока (Кam) в одноименных сосудах; индекс трансмиссионной пульсации (ТПИ) в одноименных сосудах; соотношение кровотока СМА/ВСА на шее, СМА/ПМА. На основании результатов анализа полученных допплерограмм их относили к одному из основных семиотических типов: – магистральный поток; – поток стеноза; – поток шунтирования; – остаточный кровоток; – затрудненная перфузия; – паттерн эмболии. Компрессионные пробы использовались для идентификации артерий, оценки источников и резервов коллатерального кровоснабжения, оценки функционирования соединительных артерий, оценки ауторегуляции МК. Для оценки резервов коллатерального кровоснабжения регистрировали спектр кровотока в СМА. Пережимали ОСА с ипсилатеральной стороны. Снижение пиковой систолической скорости до 50% расценивалось как достаточная эффективность коллатерального кровообращения, до 50–80% – сниженная, до 80–100% – недостаточная. В качестве показателя ауторегуляции мозгового кровотока проводился расчет коэффициента овершута (КО) как отношение скорости кровотока после компрессии к скорости кровотока до компрессии. Методика проведения каротидного компрессионного теста для расчета КО выглядит следующим образом: 1. Регистрация ЛСК в ипсилатеральной СМА до компрессии (исходные данные). 2. Компрессия ипсилатеральной ОСА на протяжении 3–5 сердечных циклов. 3. Прекращение компрессии ОСА в диастолу. 4. Регистрация ЛСК в ипсилатеральной СМА сразу после прекращения компрессии ОСА. 5. Расчет КО по формуле: КО = V3 /V1, где V1 – исходная ЛСК до компрессии ипсилатеральной ОСА, V3 – ЛСК первого-второго пиков после прекращения компрессии ОСА. Нормальные значения КО составляют 1,39 ± 0,11. Для транстемпорального ТКД-мониторинга артерий основания мозга (СМА, ПМА, ЗМА) использовался шлем конструкции Spencer, который жестко фиксировался на голове пациента, с импульсными датчиками 2 МГц. В качестве иммерсионной среды использовался специальный ультразвуковой гель. Лоцировались СМА с обеих сторон на глубине 50–55 мм, осуществлялась длительная запись огибающей допплеровского спектра в память прибора с последующим анализом в зависимости от лечения, динамики колебаний АД, времени суток. В ходе допплеровского мониторинга осуществлялась эмболодетекция. Для детекции церебральной микроэмболии использовался ТКД-мониторинг с инсонацией обеих средних мозговых артерий датчиком 2 МГц в течение 60 мин. Идентификация допплеровских микроэмболических сигналов (МЭС) проводилась согласно критериям Committee of the 9 International Cerebral Hemodynamic Symposyum (2004). 1. Допплеровский микроэмболический сигнал является транзиторным, длительность его обычно не превышает 300 мс. 2. Амплитуда МЭС обычно по крайней мере на 3 дБ выше фонового сигнала. 3. Микроэмболический сигнал располагается внутри допплеровского спектра и не пересекает изолинию. 4. Микроэмболический сигнал сопровождается звуковым сигналом, который в зависимости от применяемого допплеровского устройства может быть похож на щелчок, чириканье или стон. Порог детекции составлял 7дБ, порог режекции – 7 дБ. При детекции МЭС в режиме мониторинга в автоматическом режиме производилась фиксация времени данного события с записью спектра и мощности сигнала в память прибора. В последующем производился визуальный анализ с целью исключения артефактов. Проводился подсчет количества МЭС в час и средней мощности МЭС в дБ. При мониторировании осуществлялось исследование ауторегуляции МК с применением следующих тестов: 1. Тест индуцированной нефармакологической гипотензии (манжетный тест). Накладывали пневматические манжеты на верхнюю треть бедер пациента; при помощи электронного пневмокомпрессора с V-образной вилкой производили нагнетание воздуха в манжеты до давления, превышающего на 20–25% систолическое АД, что фиксировалось на тонометре и проверялось пальпаторно по прекращению пульсации задних большеберцовых артерий. Длительность компрессии составляла 5 мин, после чего проводилась быстрая декомпрессия путем одновременного снятия манжет. В момент декомпрессии на тренде ЛСК отмечалось ее снижение на 20–25% от исходной с последующим восстановлением в течение 4–5 с. В связи с отсутствием возможности непрерывной регистрации АД мы не вычисляли скорость ауторегуляции как отношение скорости восстановления ЛСК к АД. Проводилось вычисление коэффициента ауторегуляции (КА) по формуле: КА = V1 / V0, где V1 – наименьшая скорость кровотока во время пробы, V0 – ЛСК до пробы. Также определялось время T, за которое ЛСК восстанавливалась до исходной. Тест не проводился при подозрении на тромбофлебиты глубоких вен нижних конечностей в связи с риском тромбоэмболии легочной артерии. 2. Гиперкапнические тесты. Проводилась проба с задержкой дыхания. Для этого после нескольких глубоких вдохов пациента просили задержать дыхание на вдохе на 30–40 с. После выдоха производилась фиксация ЛСК в СМА. Индекс задержки дыхания – коэффициент реактивности (КР) рассчитывался по формуле: КР = V1 / V0, где V1 – скорость кровотока после пробы, V0 – исходная скорость кровотока. Следует отметить, что данный тест, легко осуществимый у амбулаторных пациентов, в ряде случаев не выполним у больных с острым инсультом из-за трудности контакта с больным вследствие снижения уровня бодрствования или афазии, а также из-за нарушений произвольного контроля за дыханием при корковых поражениях. У больных, осмотренных мобильной нейродиагностической бригадой (МНДБ) Московского координационного центра органного донорства, находящихся на ИВЛ, расчет индексов реактивности на гиперкапническую нагрузку осуществлялся путем изменения режимов вентиляции от гипервентиляции с величиной рСО2 артериальной крови 20–30 мм рт. ст. до нормовентиляции с рСО2, равным 35–45 мм рт. ст. В нормальных условиях это приводит к увеличению ЛСК на 25–50%. Данные о паттернах кровотока на стороне поражения при поступлении представлены в табл. 1. Регистрация магистрального потока свидетельствует о проходимости артерий основания мозга. Снижение кровотока на стороне поражения при этом может быть связано с дисциркуляцией в очаге поражения или со стенозирующим процессом на шее. Повышение кровотока на стороне очага может свидетельствовать о гиперперфузии пораженной территории. В данном случае имеют значение повторные исследования, регистрирующие изменения кровотока в динамике. В двух случаях наличия стойко сохраняющейся гиперперфузии территории СМА (рис. 1) при выполнении МРА была выявлена артериовенозная мальформация корковых ветвей СМА. Паттерн интракраниального стеноза выявлен у 65 человек, из них в проекции бифуркации ВСА – у 39 пациентов, М1 сегмента СМА – у 25, основной артерии – у одного больного (рис. 2 и 3). В данной ситуации в дистальных сегментах фиксировался паттерн остаточного кровотока. Остаточный кровоток вследствие окклюзирующего поражения на шее при недостаточном развитии коллатералей наблюдался в 35 случаях. Таблица 1 Выявленные паттерны внутримозгового кровотока на стороне поражения при поступлении Число больных Паттерны кровотока Магистральный поток (симметричный) Магистральный поток (асимметричный) Гиперперфузия Интракраниальный стеноз Остаточный поток Затрудненная перфузия абс. % 17 30 22 65 35 18 9,1 16,0 11,7 34,8 18,7 9,7 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 41 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ 42 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 1. Паттерн шунта спонтанная реканализация в течение первых суток развития инфаркта, поэтому диагностическая ценность исследования повышается при раннем его проведении. В нашем исследовании мы не наблюдали спонтанной реканализации. Затрудненная перфузия с момента поступления зарегистрирована нами в 18 случаях. Такая картина наблюдалась при обширных полушарных очагах с признаками отека, дислокации мозга. Причем данный паттерн отмечался не только в бассейне очага поражения, но и в противоположном полушарии. Зависимость ЛСК от тяжести инфаркта в острейшем периоде (1–3-и сутки) представлена на рис. 4. Как видно на рис. 4, при нарастании тяжести инфаркта достоверно отмечается уменьшение ЛСК на стороне поражения. При динамических Рис. 2. Тромбоз правой ВСА Стойко сохраняющаяся окклюзия интракраниальных артерий (СМА) выявлена у 18 человек. Здесь следует отметить, что, согласно литературным данным, примерно в 60% случаев происходит Рис. 3. Тромбоз основной артерии исследованиях в случае прогредиентного течения инфаркта, усугубления тяжести состояния отмечалось снижение ЛСК с повышением индексов циркуляторного сопротивления с обеих сторон (паттерн затрудненной перфузии), что свидетельствовало о нарастании отека мозга. В 18 случаях динамическое исследование в течение 3 суток выявило нарастающую затрудненную перфузию. На третьи сутки зарегистрирована крайняя степень затруднения перфузии – реверберирующий кровоток по артериям основания мозга со средней ЛСК в СМА менее 12 см/с, PI более 5,7. Подобный паттерн свидетельствует о прекращении мозгового кровотока. Клинически отмечалась картина глубокой комы – 3 балла по ШКГ, с отсутствием черепных рефлексов, мышечной атонией. На ЭЭГ – амплитуда активности по 8 каналам не превышала 2 мкВ. При проведении бесконтактной импедансометрии индекс тотальной диэлектрической проницаемости составил 3,65 ± 0,63; показатели церебральной оксиметрии – менее 55%. Таким образом, по клиническим и инструментальным критериям можно было предположить у данных пациентов наличие смерти головного мозга. ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ ЛСК, см/с 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 15 20 Баллы NIHSS 25 30 Рис. 4. Зависимость ЛСК от тяжести инфаркта % 92 55 14 1-е сут 2-е сут 3-и сут Рис. 6. Частота детекции МЭС В случае положительной динамики инфаркта отмечалось ускорение скоростных показателей на стороне поражения, то есть восстановление магистрального потока, гиперперфузия. В целом, прогноз инфаркта в зависимости от показателей интракраниальной гемодинамики представлен в табл. 2. Эмболодетекция осуществлялась как при выполнении фонового исследования (в этом случае отмечался сам факт микроэмболии), так и при ТКД-мониторинге (рис. 5). При выполнении фонового исследования МЭС в СМА зафиксированы у 17 (9,1%) больных. У 3 из них МЭС регистрировались после проведения компрессии одноименной ОСА. Клинически это не приводило к появлению новых жалоб или нарастанию очагового дефицита в данном сосудистом бассейне. При мониторинге в течение одного часа в первые сутки инфаркта МЭС зафиксированы на стороне инфаркта у 82 (43,8%) пациентов из 100. Среднее количество составило 23 ± 12 в час, средняя мощность – 14 ± 5 дБ. На стороне, противоположной инфаркту, МЭС фиксировались в 18 случаях. Фиксация МЭС при билатеральном мониторинге может свидетельствовать о наличии кардиоэмболии. Однако нельзя полностью исключить артерио-артериальную эмболию из атеросклеротической бляшки (АСБ) противоположной сонной артерии. С целью уточнения генеза инфаркта в данном случае необходимо проведение дуплексного сканирования с непосредственной визуализацией АСБ, также возможно проведение двухканального мониторинга с эмболодетекцией в СМА и проксимальном отделе ОСА на стороне поражения. Последовательная фиксация микроэмболических событий в трендах ОСА и СМА свидетельствует о кардиальном источнике эмболии. Артерио-артериальная эмболия нами подтверждена в 56 случаях (56% эмболий), кардиоэмболия – в 15 случаях (15%). В 20 случаях источник МЭС нами не дифференцирован (20% эмболий). Частота детекции МЭС зависит от времени исследования, что представлено на рис. 6. Наиболее часто МЭС регистрировались в течение первых суток инфаркта – в 92 случаях. В последующие дни количество пациентов с МЭС уменьшалось. Связано это, наиболее вероятно, с проводимой антиагрегантной терапией. Исследование ауторегуляции МК проводили путем выполнения ряда функциональных тестов как при фоновой ТКД, так и при ТКД-мониторинге. Расчет коэффициентов осуществлялся путем измерения скоростей кровотока в СМА как в наиболее крупной и легко лоцируемой артерии. Кроме того, большинство инфарктов в нашем исследоании находились в бассейне указанной артерии. В качестве основного теста использовался манжетный тест (тест индуцированной нефармакологической гипотензии). В качестве тестов Таблица 2 Вероятный прогноз инфаркта в зависимости от показателей интрацеребральной гемодинамики (по данным ТКД) Характер изменений церебральной гемодинамики Магистральный поток, интракраниальный стеноз, гиперперфузия Гемодинамически значимый стеноз ВСА, остаточный поток в СМА Пролонгированная интракраниальная окклюзия, двухсторонняя затрудненная перфузия с признаками повышения ВЧД Прогноз Благоприятный Серьезный Неблагоприятный КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 5. Эмболический сигнал 5 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 43 44 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ сравнения – остальные методики. Полученные результаты сравнивались между собой и с исходными значениями, полученными при поступлении. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Результаты и обсуждение Манжетный тест проведен в 55,63% случаев (n = 104). Пяти пациентам тест не проводился из-за подозрения на тромбофлебиты глубоких вен голеней, 78 больным – в связи с обследованием в другом стационаре (по МНДБ), отсутствием соответствующего оборудования (пневмокомпрессора). При первичном исследовании выявлены следующие результаты (рис. 7). В группе больных с легким неврологическим дефицитом (n = 35) по результатам функционального теста выявлены либо негрубые нарушения ауторегуляции на стороне поражения, либо нарушений не выявлялось. В интактном полушарии КА соответствовал нормальным значениям. Во второй группе (n = 91) выявленные изменения были более значимыми – отмечалось нарушение ауторегуляции МК сo средним значением КА, равным 0,92 на стороне инфаркта. В интактном полушарии значения КА составили также более 0,85. В третьей группе с тяжелым неврологическим дефицитом (n = 61) выявлены грубые нарушения ауторегуляции с КА около 1,0 как на стороне инфаркта, так и в противоположном полушарии (рис. 7). Следует отметить, что нарушения ауторегуляции наблюдались нами не только при таких патологических паттернах, как остаточный поток, затрудненная перфузия, гиперперфузия, свидетельствующих о нарушениях регионарной перфузии либо вследствие стеноокклюзирующего поражения, отека мозга, либо вследствие реканализации, когда по литературным данным отмечается наличие регионарного вазопареза и соответственно нарушений цереброваскулярного резерва (ЦВР). Нарушения ауторегуляции мы отмечали и при магистральном потоке. Это может свидетельствовать о сохраняющихся циркуляторных нарушениях в очаге поражения. 1,2 0,98 1,0 0,87 0,92 0,96 0,88 0,81 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1-я группа 2-я группа На стороне инфаркта 3-я группа Контрлатерально Рис. 7. Результаты манжетного теста При повторных исследованиях установлено: в первой группе сохранялись подобные значения индексов в течение всего острого периода инфаркта. Клинически здесь отмечался положительный эффект в виде снижения дефицита до 1–2 баллов у 15 больных. У 13 больных сохранялся стойкий неврологический дефицит прежней степени. Это больные с лакунарными инфарктами, поражением функционально значимых зон. Таким образом, в данной группе, несмотря на отсутствие или негрубое нарушение КА, наличие паттерна нормального магистрального кровотока, нельзя с уверенностью констатировать функциональный исход инфаркта по данным ТКД. Во второй группе при наличии положительной динамики, увеличении ЛСК в зоне инфаркта к 5–7-м суткам отмечалось увеличение реактивности до нормальных значений на интактной стороне. На стороне поражения показатели ауторегуляции оставались нарушенными, однако изменения становились менее выраженными (КА до 0,87). При отсутствии восстановления сохранялись нарушения ауторегуляции той же степени, при отрицательной динамике отмечалось нарастание нарушений ауторегуляции наряду со снижением ЛСК, увеличением индексов периферического сопротивления. В третьей группе отмечались грубые нарушения ауторегуляции. В случае положительной динамики отмечалось уменьшение выраженности ауторегуляторных нарушений на интактной стороне. Следует отметить, что более выраженные нарушения ауторегуляции на стороне поражения во второй и третьей группах могут быть связаны не только с объемами очага поражения и зоны перифокального отека, но и с более грубым стеноокклюзирующим поражением, снижением церебрального перфузионного резерва (ЦПР). В таком случае в динамике инфаркта изменения КА будут происходить прежде всего в интактном полушарии. Эти изменения коррелируют, в первую очередь с регрессом общемозговой и дислокационной симптоматики. Переносимость манжетного теста пациентами была удовлетворительной. Отмечались жалобы на неприятные ощущения (парестезии) стоп, связанные, по всей видимости, с регионарной ишемией нижних конечностей у 24 пациентов. Еще у 12 отмечалось двигательное беспокойство, которое, однако, не послужило препятствием к проведению теста. В 5 случаях тест не проводился из-за проявлений посттромбофлебитического синдрома: трофических нарушений кожи, пастозности голеней, местной гиперемии. Мы исходили из следующего допущения: перепад регионарного давления, возникающий в артериях и венах при декомпрессии, может способствовать развитию тромбоэмболии, хотя в изученной нами литературе подобных осложнений не описывалось. В данных случаях объективизация изменений проводилась при помощи телетермографии – по наличию локальных зон гипотермии, гипертермии по ходу вен. ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ Рис. 8. Срыв ауторегуляции В последующем состояние этих пациентов прогрессивно ухудшалось. На 2–3-и сутки клинически отмечалась глубокая кома (3 балла по ШКГ, 31 балл по NIHSS, отсутствие черепных рефлексов). После клинико-инструментального мониторинга, проведения теста апноэтической оксигенации – диагностирована смерть головного мозга. В последние десятилетия достигнут огромный прогресс в изучении церебрального инсульта. Сформулированы концепции гетерогенности и патокинеза инсульта, определены фазность морфологических и гистохимических изменений в мозге при воздействии патогенетических факторов. Показано, что инсульт – это динамически развивающийся во времени процесс, обусловленный взаимодействием как патологических, так и санагенетических факторов. Так, ядро инфаркта формируется уже через 8 мин ишемии, окончательное формирование же очага инфаркта происходит даже не через 6 ч (период пенумбры), а в среднем через 72 ч и более, когда в окружающих центральную зону некроза тканях происходят дегенерация, апоптоз клеток. Показано, что несмотря на неоднородность и многообразие вызывающих инсульт факторов, патологические изменения в клетках – ишемический каскад, экстра- и интрацеллюлярный отек, нарушения регионарного гемостаза, тромботическая окклюзия, последующая реканализация достаточно однотипны. Стратегической задачей интенсивной терапии больных с внутричерепными поражениями является профилактика и лечение вторичных ишемических осложнений. В настоящее время существуют значительные проблемы в диагностике вторичного повреждения головного мозга, связанного с развитием отека головного мозга (ОГМ), у пациентов с черепно-мозговыми травмами, воспалительными поражениями мозга, разрывом артериальных аневризм, нарушением мозгового кровообращения. Применение нейровизуализирующих методов исследования, таких как магнитно-резонансная и компьютерная томография, позволяют достаточно четко определить степень выраженности и распространенность очагов отека-ишемии. Однако существуют определенные ограничения в применении данных методов исследования – это, в первую очередь, необходимость транспортировки пациента, отсутствие возможности для проведения мониторинга; кроме того, по данным нейровизуализации не всегда удается отличить зону КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Ограничением к проведению компрессионного каротидного теста мы считали подозрение на гемодинамически значимое стенозирование МАГ, признаками которого являлись: 1. Клинически – систолический шум над проекцией сонной артерии при аускультации. 2. Допплерографически – наличие локального гемодинамического перепада ЛСК с ретроградным потоком по НБА. 3. При дуплексном сканировании – непосредственная визуализация места стеноза. В подобных случаях тест проводился с осторожностью, однократно, либо только на интактной стороне. Здесь мы исходили из допущения, что компрессия и «массаж» сонной артерии при стенозе может спровоцировать эмболию. Всего тест проведен 48 пациентам: в первой группе – 18 пациентам; во второй – 20, в третьей – 10. В первой группе значения КО были 1,32–1,35, что соответствовало отсутствию нарушения ауторегуляции. Во второй группе наблюдалось снижение индексов до 1,15–1,25 на стороне поражения и значения 1,20–1,29 в интактном полушарии. Также здесь отмечалось увеличение времени восстановления кровотока после теста, что свидетельствовало о замедлении скорости ауторегуляции. Наиболее выраженными были изменения в третьей группе: КО = 1,05 ± 0,07 с обеих сторон, что свидетельствовало о срыве механизмов ауторегуляции в обоих полушариях. При динамических исследованиях в случае положительного течения отмечалось увеличение значений КО, хотя значения были все равно несколько ниже, чем в группе контроля. При отрицательной динамике инфаркта значения КО стремились к 1,0. В двух случаях проведения каротидного компрессионного теста мы фиксировали МЭС в СМА после прекращения компрессии сонной артерии. У наших больных это не приводило к появлению новых жалоб или нарастанию неврологического дефицита. Фиксация МЭС в любом случае требовала дообследования, включавшего дуплексное сканирование брахиоцефальных артерий (БЦА), эмболодетектирующий допплеровский мониторинг. У 14 пациентов также отмечалось кратковременное урежение ЧСС в среднем на 18 ± 4,3 уд/мин. Девять больных предъявляли жалобы на ощущение першения в горле, болезненность при проведении компрессии. В целом, переносимость теста мы оценили как удовлетворительную. Гиперкапнические тесты проведены в 63 случаях. В первой группе (n = 24) отмечалось некоторое снижение КР до 1,25 на стороне поражения, на противоположной стороне сохранялись нормальные значения. Во второй группе (n = 11) отмечалось снижение КР с обеих сторон до значений 1,12–1,21. В третьей группе (n = 38) тест проведен у пациентов, находившихся на ИВЛ, путем изменения режимов вентиляции в диапазоне рСО2 от 28 до 44 мм рт. ст. При этом не отмечалось увеличения кровотока соответственно возрастанию рСО2; КР составил 1,05 с обеих сторон (рис. 8). 45 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 46 ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ отека от ишемии. К сожалению, для подавляющего большинства российских неврологов КТ и МРТ попросту недоступны. Используемые стандартные системы прикроватного мониторинга не позволяют ответить на вопрос о степени выраженности ОГМ. Непрерывное наблюдение и контроль за развитием патологического процесса возможны только при применении современных диагностических систем, позволяющих оценивать морфологическое и функциональное состояние головного мозга как в дискретном, так и в мониторном режиме. Наибольшую значимость имеют ишемические нарушения мозгового кровообращения, составляющие до 80% всех острых нарушений мозгового кровообращения (ОНМК). Более половины всех инфарктов в нашем исследовании являлись осложнениями атеросклеротического поражения, выявленного в 79% случаев. У половины из них выявлялось гемодинамически значимое поражение БЦА. В диагностике данной патологии преимущество, несомненно, принадлежит ДС, позволяющему не только визуализировать пораженную зону, но и определить гемодинамическую значимость, оценить структуру и эмбологенность атеросклеротической бляшки, а в сочетании с УЗДГ и ТКД оценить пути и состояние коллатеральной компенсации. В 46% случаев в остром периоде инфаркта нами фиксировалась микроэмболия. В настоящее время механизму артерио-артериальной эмболии в развитии инфаркта придается все большее значение, считается что он может обусловливать не менее 50% ишемических эпизодов. Транскраниальная допплерография является единственной методикой, позволяющей визуализировать прохождение эмболического материала и подтвердить факт эмболии интрацеребральных сосудов. Также в пользу эмболического инфаркта говорят данные ТКД при обнаружении изолированной интракраниальной окклюзии. В нашем исследовании такие больные составили 9%, это случаи длительно сохраняющейся интракраниальной окклюзии. Однако известно, что спонтанная реканализация в течение первых 6 ч наступает в 16%, а в течение 24 ч – до 65% случаев. Точность будет повышаться при раннем начале исследования (ТКД, МРА), что в случае с нашими пациентами не всегда представлялось возможным. Определенное значение имеет также небольшая информативность ТКД в выявлении окклюзий мелких ветвей крупных интракраниальных артерий, что накладывает некоторые ограничения на методику. Гораздо чаще мы наблюдали не изолированное интракраниальное поражение, а сочетанные поражения прецеребральных и интрацеребральных артерий. Стеноокклюзирующее поражение сонных артерий приводит к развитию инфаркта по другим механизмам: атеротромботическому и гемодинамическому. Большое значение в диагностике данных подтипов ОНМК имеют данные ультразвукового исследования и методы нейровизуализации. Выявляемые по данным РКТ малые или средние корковые очаги у пациентов со стеноокклюзирующим поражением с большей вероятностью говорят о гемодинамическом механизме развития инфаркта в зонах смежного кровоснабжения по типу феномена «последнего луга» в наиболее дистальных от места стеноза участках, где перфузионное давление падает в большей степени, что может приводить к циркуляторным нарушениям при недостаточном коллатеральном перераспределении крови и при колебаниях системной гемодинамики. Известно, что инсульт, ЧМТ, воспалительные поражения мозга развиваются стадийно и порой чрезвычайно динамично. В рамках доказательной медицины необходимы методы слежения за гемоликвороциркуляцией, которые позволяют эффективно и безболезненно для больного вести частые дискретные регистрации, а в идеале – почасовой мониторинг церебральных функций. Использование для этих целей КТ, МРТ или ПЭТ нереально. Учитывая наличие отечественных портативных систем для ЭЭГ, УЗ и термографических исследований, наступило время для реализации многофакторного мониторинга церебральных функций. Комплексное использование УЗ вместе с тепловидением, ЭЭГ, церебральной оксиметрией и бесконтактной импедансометрией позволяет получить информацию о динамике макро- и микроциркуляции, гидратации тканей мозга, состоянии внутричерепного давления и биоэлектрической активности мозга. ЛИТЕРАТУРА 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Гусев, Е. И. Методы исследования в неврологии и нейрохирургии / Е. И. Гусев, А. Н. Коновалов, В. В. Беляков и др. – М.: Нолидж, 2000. – 330 с. Карлов, В. А. Ультразвуковая и тепловизионная диагностика сосудистых поражений нервной системы / В. А. Карлов, И. Д. Стулин, Ю. Н. Богин. – М.: Медицина, 1986. – 260 с. Кунцевич, Г. И. Ультразвуковые методы исследования магистральных артерий шеи и артерий виллизиева круга / Г. И. Кунцевич // Методы исследования в неврологии и нейрохирургии / Под ред. Е. И. Гусева. – М.: Нолидж, 2000. – С. 145–209. Лелюк, В. Г. Ультразвуковая ангиология / В. Г. Лелюк, С. Э. Лелюк. – М.: Реальное время, 2003. – 322 с. Никитин, Ю. М. Ультразвуковая допплерографичекая диагностика сосудистых заболеваний / Ю. М. Никитин, А. И. Труханов и др. – М.: ВИДАР, 1998. – 432 с. Патология сонных артерий и проблема ишемического инсульта. Клинические, ультразвуковые и гемодинамические аспекты / Под. ред. Д. Н. Джибладзе. – М., 2002. – 207 с. Подлеснова, Е. Ю. Анатомические и функциональные составляющие церебровасклярного резерва у больных инсультом / Е. Ю. Подлеснова // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. – 2003. – № 9. – С. 152. Свистов, Д. В. Допплерографическая оценка ауторегуляции кровоснабжения головного мозга в норме и при нейрохирургической патологии / Д. В. Свистов // Материалы конференции «Современные подходы к лечению нервных и психических заболеваний». – СПб., 2000. – С. 330. Стулин, И. Д. Роль инструментального мониторинга в диагностике и прогнозировании ОНМК / И. Д. Стулин, Р. С. Мусин, И. Л. Сурикова и др. // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. – 2003. – № 9 (Прил.). – С. 154. Суслина, З. А. Подтипы ишемических нарушений мозгового кровообращения: диагностика и лечение / З. А. Сус- УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА 11. 12. 13. 14. лина, Н. В. Верещагин, М. А. Пирадов // Консилиум медикум. – 2001. – Т. 3, № 5. – С. 221–227. Шахнович, А. Р. Диагностика нарушений мозгового кровообращения. Транскраниальная допплерография / А. Р. Шахнович, В. А. Шахнович. – М.: АСТК, 1996. – 436 с. Шахнович, В. А. Ишемия мозга: Нейросонология / А. Р. Шахнович. – М.: АСТК, 2002. – 298 с. Шевченко, Ю. Л. Кардиогенный и ангиогенный церебральный эмболический инсульт / Ю. Л. Шевченко, М. М. Одинак, А. Н. Кузнецов, А. А. Ерофеев. – М.: ГЭОТАР-медиа, 2006. – 270 с. Akopov, S. Hemodynamic studies in early ischemic stroke serial transcranial doppler and magnetic resonance angiography 15. 16. 17. 47 evaluation / S. Akopov, G. T. Whitman // Stroke. – 2002. – Vol. 33. – P. 1274–1279. Alexandrov, A. V. Yield of Transcranial Doppler in acute cerebral ischemia / A. V. Alexandrov, A. M. Demchuk, T. H. Wein, J. C. Grotta // Ibid. – 1999. – Vol. 30. – P. 1604–1609. Barrett, K. M. Basilar and middle cerebral artery reserve: a comparative study using transcranial Doppler and breathholding techniques / K. M. Barrett, R. H. Ackerman, G. Gahn et al. // Ibid. – 2001. – Vol. 32. – P. 2793–2796. Chernyshev, O. Y. Yield and accuracy of urgent combined carotid/transcranial ultrasound testing in acute cerebral ischemia / O. Y. Chernyshev, Z. Garami, S. Calleja et al. // Ibid. – 2005. – Vol. 36. – P. 32. Поступила 25.08.2009 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 616.8-089:616-073.431.1+616-083.98 ТРАНСКРАНИАЛЬНАЯ ЦВЕТНАЯ ДУПЛЕКСНАЯ СОНОГРАФИЯ В ДИАГНОСТИКЕ АНГИОСПАЗМА ПРИ РАЗЛИЧНОЙ НЕЙРОХИРУРГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ В ОПРЕДЕЛЕНИИ ТАКТИКИ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕРАПИИ 1 2 НИИ нейрохирургии им. акад. Н. Н. Бурденко (дир. – академик А. Н. Коновалов) РАМН, Н ИИ неотложной детской хирургии и травматологии (дир. – профессор Л. М. Рошаль) К л ю ч е в ы е с л о в а : вазоспазм, этиопатогенез, предикторы, клиника, особенности вазоспазма у детей, транскраниальная цветная дуплексная сонография. Изучение изменений мозгового кровообращения (МК) при субарахноидальных кровоизлияниях различного генеза, в остром периоде черепномозговой травмы (ЧМТ), в раннем послеоперационном периоде после удаления опухолей мозга срединно-базальной локализации чрезвычайно важно для нейрореаниматологии, одной из задач которой является поддержание адекватного мозгового кровотока и предотвращение развития патологических процессов, вызывающих вторичные ишемические повреждения мозга. Внедрение транскраниальной цветной дуплексной сонографии (ТКЦДС) в клиническую практику в течение последних десяти лет позволило лучше понять характер нарушений МК при травматических, сосудистых и опухолевых поражениях мозга. В отличие от метода транскра* Адрес для переписки: E-mail: smado@nsi.ru ниальной сонографии, ТКЦДС позволяет достичь высокой точности измерения допплеровского спектра в бассейне исследуемого сосуда и одновременно оценивать изменения линейной скорости кровотока (ЛСК), вызываемые пространственной дислокацией сосуда, обусловленной воздействием на сосуд опухолью, перифокальным отеком, очагами травматической контузии или внутримозговыми гематомами (рис. 1) [4, 15]. Описаны основные феномены изменений ЛСК при различных поражениях мозга – олигемия с низкой ЛСК, гиперемия и вазоспазм с высокими показателями ЛСК [1, 5, 22, 25]. Общепринятым является положение, рассматривающее вазоспазм как комплекс патофизиологических изменений, приводящиx при определенных условиях к ишемическому поражению мозга. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 С. В. Мадорский*1, А. М. Сафин1, О. А. Шовикова1, В. Д. Тенедиева1, К. С. Мадорский2, И. А. Воронина1 48 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА а б Рис. 1. Сонограммы больного с полушарной внутримозговой гематомой: ринге ВЧД и церебрального перфузионного давления (ЦПД). Как показали наши исследования (см. рис. 2) [4], ЛСК у больных с САК следовала за изменениями ЦПД. При повышении ВЧД наблюдали снижение ЛСК и ЦПД и отмечали симптомы ишемического поражения мозга. Напротив, после снижения ВЧД возрастали ЦПД и ЛСК, отмечался регресс ишемических нарушений. Ранее при наблюдении больных с тяжелой черепно-мозговой травмой нами было отмечено, что повышению ЛСК в диапазоне от 180 до 200 см/с соответствует повышение ВЧД (r = 0,39) и снижение ЦПД (r = –0,22) (рис. 3). В 1982 г. R. Аaslid и соавт. внедрили в клиническую практику метод транскраниальной сонографии [5]. С той поры неинвазивность, простота проведения исследования и доступность данного метода для многих нейрохирургических клиник позволили собрать большой фактический материал о характере изменений скорости мозгового кровотока и нарушениях церебральных ауторегуляторных реакций при черепно-мозговой травме [24, 25, 27]. Будучи непрямым методом оценки 350 350 300 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 ЛСК, см/с В литературе анализируются патогенетические механизмы вазоспазма, рассматриваются его особенности в зависимости от нозологии патологического процесса [16, 19, 20]. Известно, что вазоспазм может наблюдаться после удаления опухолей мозга [18], при черепно-мозговой травме [25], разрыве артериовенозных мальформаций [35, 36]. Наиболее полно изучен вазоспазм, возникающий при субарахноидальном кровоизлиянии (САК), вызванном разрывом артериовенозных мальформаций сосудистой системы мозга [16, 36]. Патогенетические механизмы вазоспазма, инициированного САК, в большей степени связаны с эффектом воздействия сгустков крови в субарахноидальном пространстве, а не с разрывом аневризмы и изменением внутричерепного давления [7, 19]. Гемолиз эритроцитов с выходом в кровь вазоактивных веществ, таких как оксигемоглобин и продукты его распада, является наиболее распространенной теорией вазоспазма [17, 23]. При изучении патогенетических звеньев церебрального вазоспазма при субарахноидальных геморрагиях выявляют повышенную активность биогенных моноаминов: серотонина, норадреналина, дофамина, гистамина, усиление перекисного окисления липидов, уменьшение активности антиоксидантной системы (снижение уровня SH-групп, каталазы, пероксидазы, аскорбиновой кислоты). Увеличение концентрации в сыворотке крови глутамата и снижение коэффициента ГАМК/глутамат приводит к преобладанию медиаторов возбуждающего действия с их цитотоксическим эффектом на стенку сосуда [8]. Гипотеза о роли сгустков крови в субарахноидальном пространстве подтверждена наблюдениями больных с САК, не связанными с разрывом аневризм или острым повышением внутричерепного давления (ВЧД) [10, 29]. По данным наших исследований вазоспазм наблюдается в 70% случаев после САК. Манифестировав на 3–5-е сутки после САК, вазоспазм, по данным ЛСК, достигал максимальной интенсивности к 7–14-м суткам (рис. 2). Оценка прогностической значимости интенсивности вазоспазма в отношении ишемии по данным ТКЦДС должна проводиться при монито- ВЧД, мм рт. ст. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 a – В-режим ТКЦДС; б – режим энергетического кодирования ТКЦДС: смещение левой СМА 0 3 4 ВЧД 5 6 7,1 7,2 8 Срок после САК, сут СМА пр. 9 СМА лев. Рис. 2. Динамика ЛСК и ВЧД у больных с аневризматическим САК 49 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА ЦПД=72,9786+0,0811*x–0,0004*x2–1,3293E–7* ВЧД=6,1893*exp 0,0053* 47 42 118 37 105 ЦПД, мм рт. ст. ВЧД, мм рт. ст. 33 29 25 21 17 13 97 89 81 73 65 9 57 5 49 1 39 29 42 а 70 97 124 151 178 206 233 260 289 r = 0,39; p = 0,001 343 42 ЛСК в СМА, см/с б 70 97 124 151 178 206 233 260 289 r = –0,22; p = 0,002 343 ЛСК в СМА, см/с Рис. 4. Вазоспазм в бассейне СМА на стороне травматического контузионного очага мозгового кровотока, ТКД показал свою высокую результативность в описании трех состояний МК при черепно-мозговой травме. В литературе они описаны как олигемия (ЛСК менее 40 см/с), гиперемия (ЛСК от 100 до 120 см/с) и вазоспазм (ЛСК более 120 см/с) [9]. По данным American Traumatic Data Bank, при травматическом САК (тСАК) вазоспазм наблюдается в 20% случаев у больных с легким тСАК и в 63% – с массивным тСАК. Проведенные нами исследования показали, что вазоспазм отмечался у больных при сочетании тСАК с очагами ушиба II–III типа и внутримозговыми гематомами. По мнению отдельных авторов, вероятность развития вазоспазма тем больше, чем больше выражена степень повреждающих церебральных факторов [28]. Наши исследования показали, что наиболее выраженный вазоспазм отмечается при сочетании массивного тСАК с внутричерепными гематомами и внутримозговыми очагами контузионного размозжения мозга. Полушарный вазоспазм, достигающий наибольшей выраженности на 6–7-е сутки после травмы, соответствует стороне травматических очагов размозжения (рис. 4) [4]. Эти данные совпадают с результатами исследований [26], предполагающих триггерную роль очагов травматического размозжения в генезе посттравматического вазоспазма. Большинство исследователей, использующих диагностические значения ТКД, сталкивались со КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 3. Корреляционная зависимость ЛСК, ВЧД (а) и ЦПД (б) при посттравматическом вазоспазме КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 50 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА сложностью интерпретации высоких величин ЛСК при диагностике вазоспазма. Известно, что патофизиологическая характеристика изменений ЛСК в СМА в диапазоне от 110 до 125 см/с при дифференцировании феноменов вазоспазма или гиперемии представляет для исследователя известные затруднения. Поэтому обязательным является определение полушарного индекса – ПшИ (ПшИ = срСМА/срВСА, где срСМА и срВСА – средняя ЛСК в СМА и ВСА соответственно), значения которого при вазоспазме превышают 3,0. В настоящее время для предупреждения диагностических ошибок рекомендовано производить сравнительный анализ ЛСК в ипсилатеральных СМА и ВСА с расчетом ПшИ. Однако в случаях манифестации вазоспазма этих критериев может быть недостаточно. Мы согласны с авторами комплексного исследования вазоспазма, предлагающими 5 критериев его ТКД-диагностики: 1) срСМА больше 120 см/с; 2) срСМА больше 120 см/с и ПшИ больше 3,0; 3) индекс спазма в передних отделах мозга (ИС) больше 3,4; 4) срОА больше 90 см/с; 5) ИС в задних отделах мозга больше 2,5 [17, 27]. Критерии 3 и 5 рассчитываются как отношения срСМА и срЗМА к величине полушарного объемного МК соответственно и могут быть использованы в качестве критерия гемодинамически значимого вазоспазма [17]. Использование в диагностическом алгоритме большего числа критериев значительно увеличивает точность выявления вазоспазма. Если первые два критерия позволяют в 50% случаев диагностировать вазоспазм не раньше 5 сут после ЧМТ, то включение в анализ четвертого и пятого критериев позволяют с той же степенью достоверности сделать это к 3-м суткам, а дополнение третьего критерия – ко 2-м суткам после ЧМТ [27]. По данным литературы, вазоспазм является одним из факторов, определяющих исход ЧМТ. Вазоспазм выявляется по данным ТКД у 41% больных с ЧМТ с летальным исходом. Ишемия мозга выявляется в 51% наблюдений у больных с посттравматическим вазоспазмом и только в 30% – у больных без вазоспазма [15, 24, 34]. Ранний вазоспазм, наблюдаемый в первые сутки после травмы, оказывает влияние на исходы травматической болезни, в то время как отсроченный вазоспазм, как правило, не оказывает влияния на исход заболевания [27, 28]. Для больных с посттравматическим вазоспазмом характерны более тяжелые осложнения, связанные с тяжестью травматического поражения мозга и нарушением ауторегуляции мозгового кровотока, чем для больных с посттравматической гиперемией мозга [26]. Проведенные нами исследования выявили зависимость между тяжестью церебральных повреждений и характером нарушения мозгового кровотока (рис. 5). Грубые повреждения мозга в виде множественных очагов ушибов и внутричерепных гематом, диффузного аксонального повреждения мозга (ДАП) II–III типа, сочетающиеся с массивным тСАК, приводят к развитию вазоспазма в СМА. В остром периоде тяжелой ЧМТ одинаково неблагоприятными факторами являются как наличие низких значений ЛСК, так и развитие вазоспазма в СМА. Вазоспазм после удаления опухолей больших полушарий мозга наблюдается чрезвычайно редко, являясь результатом интраоперационных геморрагических осложнений. Напротив, при радикальном удалении опухолей хиазмально-селлярной области (ХСО) – краниофарингиом (КРФ) и аденом гипофиза (АГ), глиом ствола мозга часто наблюдается развитие вазоспазма с формированием вторичного ишемического поражения мозга [3, 21, 23, 32]. По данным патологоанатомических исследований, в 78% наблюдений причиной летального исхода после удаления опухолей мозга срединнобазальной локализации были вторичные нарушения рМК. Проведенные исследования показали, что после удаления опухолей ХСО нарушения МК имели регионарный характер, возникая в первые трое суток непосредственно в сосудистом бассейне, связанном с оперативным вмешательством, или были диффузными и наблюдались на 7–10-е сутки в областях мозга, удаленных от области оперативного вмешательства. Повышение средних величин ЛСК в бассейне СМА до значений 180 см/с и выше приводило к ишемическому поражению мозга и гибели больных. Существует потенциальная опасность развития нарушений МК после удаления опухолей ХСО; различные исследователи занимались вопросом ее патогенеза. В литературе обсуждаются два патогенетических фактора, вызывающих развитие вазоспазма у этих больных: интраоперационная травма стенки сосуда и САК как осложнение оперативного вмешательства. Как правило, интраоперационная травма сосудов вызывает немедленную реакцию сосудистой стенки [18, 20]. Она является причиной формирования вазоспазма в одном, реже – в нескольких сосудистых бассейнах и выявляется сразу после оперативного вмешательства. С другой стороны, вазоспазм, возникший на 6–7-е сутки и вазосм/с 160 мм рт. ст. 160 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 >22 Срок после травмы, сут ЛСК в СМА ср. ЦПД ВЧД АД ср. Рис. 5. Динамика ЛСК, ВЧД, ЦПД в остром периоде посттравматического вазоспазма спазм, выявленный в сосудистом бассейне, не затронутом в ходе оперативного вмешательства, нельзя объяснить травматическим воздействием на стенку сосуда. В литературе рассмотрен вопрос о роли САК в генезе вазоспазма после удаления опухолей мозга [13, 35]. R. Wilkins провел ангиографическое исследование у 50 пациентов с различными опухолями мозга после операции и не выявил у них случаев вазоспазма; ни у одного из исследованных больных не было признаков САК, однако среди изученных наблюдений только три были с опухолями ХСО [37]. L. Symon, базируясь на наблюдении с развитием интрамурального артериального тромбоза в ответ на артериальную манипуляцию в ходе операции, заметил, что не всегда артериальное сужение после супраселлярных хирургических вмешательств является вазоспазмом [33]. Поэтому интерпретация причины артериального сужения в большинстве случаев затруднена из-за неполной информации о наличии и объеме сгустков крови в базальной цистерне. Нельзя исключить возможность того, что артериальное сужение может быть вызвано какими-либо другими причинами кроме вазоспазма, вызванного САК. По мнению R. Macdonald и H. J. Hoffman, возможным объяснением вазоспазма после удаления опухолей ХСО является то, что операции в этой области, как правило, вызывают накопление большого количества крови в базальных цистернах мозга, содержащих артерии, подверженные развитию вазоспазма [21]. Высказываются предположения, что при механическом воздействии опухоли на магистральные сосуды нарушается отток крови в кавернозный синус, а при разрыве капсулы АГ кровь и опухолевые массы поступают в базальные цистерны и последующая резорбция биологически активных веществ из очага кровоизлияния или ишемии оказывает влияние на сосудистую стенку [29]. Результаты наших исследований показали, что после удаления опухолей ХСО наблюдались ранний регионарный и отсроченный диффузный вазоспазм (рис. 6, 7). Сопоставление результатов исследования ЛСК с данными рМК по клиренсу Хе-133 и с параметрами нейрогуморальной регуляции позволили высказать предположение о генезе этих нарушений [3, 31]. Прежде всего, необходимо отметить выраженную нейрогуморальную зависимость вазоспазма после удаления опухолей ХСО. Эта точка зрения базируется на собственных исследованиях, при сопоставлении характера изменений ЛСК в указанных группах наблюдений со 110 больными с тяжелой черепно-мозговой травмой, у которых была установлена зависимость выраженности вазоспазма, в первую очередь, от очагов контузии и, во-вторых, от выраженности травматического САК [7]. После удаления опухолей XCO в генезе вазоспазма определяющим было состояние сосудистой стенки, измененной у больных с очаговым поражением гипоталамо-гипофизарной системы вследствие трансформации нейрогуморальных регуляторных систем [3]. Ранее проведенные в Институте нейрохирургии патогистологические исследования тканей больных с летальным исходом после удаления опухолей ХСО показали выраженные морфологические изменения в интиме сосудов мозга (рис. 8) [2]. Ранний регионарный вазоспазм, связанный с интраоперационной травмой сосудистой стенки, обусловлен повышением ее констрикторной активности на фоне дополнительной активации адренергических и РААС-влияний (см. рис. 6) [16, 23]. Мы полагаем, что отсроченный диффузный вазоспазм представляет собой пролиферативную васкулопатию, связанную с нарушением функции эндотелия, а не с состоянием длительного сокращения гладкомышечных волокон медии (см. рис. 8). По данным МРТ-исследований САК в группе диффузного вазоспазма, он был подтвержден только в 23% наблюдений, при этом не было установлено зависимости выраженности вазоспазма от интенсивности САК. Следовательно, САК не являлось единственным патогенетическим механизмом вазоспазма. В генезе позднего диффузного вазоспазма после удаления опухолей ХСО, очевидно, значительную роль играет повышение концентраций ангиотензина II и альдостерона (см. рис. 8). Согласно см/с 140 ПМА 120 100 СМА 80 60 40 ЗМА 20 0 0 51 3 6 9 12 Срок после операции, сут Рис. 6. Данные КТ и динамика ЛСК после операции. Ранний регионарный вазоспазм 15 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА 52 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА 250 ЛСК, см/с 200 СМА 150 100 50 ЗМА 0 а 0 3 6 9 12 Срок после операции, сут 15 225 200 ЛСК, см/с 175 ПМА 150 125 100 75 50 25 0 б 0 3 6 9 12 Срок после операции, сут 15 Рис. 7. Данные КТ и динамика ЛСК после удаления АГ (а) и КРФ (б). Отсроченный диффузный вазоспазм КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Гипосекреция АДГ Гиповолемия Увеличение вязкости крови Повышение осмолярности Тромбоз Некроз стенок артериол Активация РАС Повышение уровня ангиотензина II Спазм миоцитов Повышение уровня альдостерона Набухание эндотелия Фиброз Рис. 8. Патогенез васкулопатии после удаления опухолей хиазмально-селлярной области. Морфологические препараты приводятся по Т. М. Вихерт и А. Г. Коршунову [2]. экспериментальным данным, эти гуморальные факторы способны вызывать пролиферацию эндотелиальных клеток, ремоделируя сосудистую стенку, сужая просвет сосудов и еще более ослабляя эндотелиальные механизмы вазодилатации [2, 14, 31]. Проведенные исследования показали, что после удаления опухолей ствола мозга нарушения МК имели преимущественно регионарный характер, возникая непосредственно в бассейне основной артерии, связанном с оперативным вмешательством, реже они наблюдались в областях УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА 53 125 100 ЛСК, см/с ОА СМА 75 ПМА 50 ЗМА 25 0 0 3 6 9 12 Срок после операции, сут 15 мозга, удаленных от области оперативного вмешательства. Особенно важным представляются изменения характера МК в основной артерии, с наличием или отсутствием изменений в других сосудистых бассейнах, после удаления опухолей ствола мозга. По нашим данным, после удаления глиом ствола мозга, вазоспазм в бассейне основной артерии (ОА) отмечается в 32% наблюдений (рис. 9). В диагностике вазоспазма в бассейне ОА важным было определение индекса ее спазма (ОАИ) как отношения ЛСК ОА/экстПА, с критическим значением более 2,0 [30]. В экспериментальных исследованиях было показано, что повышение ЛСК в основной артерии является индикатором повышения ВЧД и развивающегося отека и ишемии ствола мозга [3, 9]. Именно эти нарушения МК были выявлены при осложненном течении послеоперационного периода. Возрастание интенсивности вазоспазма в бассейне ОА (ЛСК более 90 см/с) приводило к ишемическому поражению в стволе мозга и гибели больных. При вазоспазме ОА кровоизлияния в остатки опухоли выявляются не чаще чем в 17% наблюдений. В большинстве случаев развитию вазоспазма в ОА предшествуют изменения ЛСК, которые можно классифицировать как гиперемию, инициирующую последующий вазогенный отек ствола мозга, подтверждаемый на МРТ через двое суток после диагностирования гиперемии в бассейне ОА. Последующие за этим через трое суток изменения ЛСК свидетельствуют о развитии вазоспазма в бассейне ОА. В наших исследованиях было установлено, что наибольшие величины ЛСК в бассейне ОА отмечались одновременно с гиперсекрецией АДГ [3, 22]. Известно, что АДГ в высоких концентрациях изменяет проницаемость стенки сосудов для воды, инициируя развитие отека мозга. Развитие локального отека ствола в бассейне ОА объясняется экспериментальными данными, доказавшими бóльшую чувствительность к АДГ бассейна ОА, нежели других сосудистых бассей- нов [19]. В генезе последующего вазоспазма может находиться патологическое усиление адаптивного миогенного механизма Бейлиса, возникающее в ответ на увеличение перфузионного давления и запускающее начальную стадию вазоконстрикции. Ее последующее усиление и трансформацию в вазоспазм, вероятно, инициирует поражение эндотелиальных факторов вазодилатации. Как показали наши исследования, АДГ может вызывать трехфазную реакцию дилатации–констрикции– дилатации в ОА. Необходимо остановиться на особенностях вазоспазма в детском возрасте. Известно, что вазоспазм у детей встречается значительно реже, чем у взрослых [6]. Так, по данным H. E. Aryan и соавт. [9] он наблюдается только у 16% больных после разрыва церебральных аневризм. По данным J. Carpenter и соавт., из 35 детей с разрывом церебральных аневризм только у 8 отмечался вазоспазм [11]. В исследованиях на базе Института неотложной детской травматологии и хирургии вазоспазм при тяжелой черепно-мозговой травме у детей нами выявлен только в одном из 10 наблюдений. При этом необходимо отметить, что в 5 наблюдениях средняя величина ЛСК в бассейне СМА составляла 140,2 ± 5,6 см/с при ПшИ, равном 2,1 ± 0,5, что свидетельствовало о наличии гиперемии, а не вазоспазма. Таким образом, при величинах ЛСК 120–145 см/с, наблюдаемых при незначительно выраженном вазоспазме у взрослых, у детей, как правило, наблюдается регионарная гиперемия. Поэтому о вазоспазме у детей можно говорить при величинах ЛСК в бассейне СМА выше 150 см/с. Однако, как показали наши наблюдения, вазоспазм после разрыва артериальной аневризмы с наблюдаемыми значениям ЛСК в бассейне СМА около 180 см/с у детей, также как и у взрослых, сопровождался развитием ишемического поражения мозга. При ТКЦДС-исследовании в нейрореаниматологии наибольшее значение имеет оценка степени выраженности вазоспазма и прогнозирование КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 9. МРТ больного до и после операции. Динамика ЛСК после удаления глиом каудальных отделов ствола мозга при осложненном течении послеоперационного периода 54 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА Концентрация кортизола и интерлейкинов в плазме крови в зависимости от выраженности вазоспазма Выраженность спазма Норма/гиперемия Бессимптомный спазм Симптоматический спазм ЛСК, см/с Кортизол, нмоль/л IL-6, нмоль/л IL-R2, нмоль/л 80–120 120–170 >180 491,1 ± 15,6 499,1 ± 18,2 705,0 ± 20,4* 3,4 ± 1,2 5,9 ± 1,3* 11,9 ± 2,1* 267,1 ± 10,4 332,3 ± 12,6* 372,5 ± 15,2* КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 *Достоверность различий при р < 0,05 150 125 ЛСК, см/с возможного ишемического поражения мозга. При этом чрезвычайно важен вопрос о соотношении выраженности вазоспазма и степени церебральной ишемии. По данным литературы и наших исследований, у больных с ЛСК в СМА менее 170 см/с отмечается низкая вероятность развития ишемии мозга, при ЛСК от 170 до 185 см/с наблюдается средняя вероятность развития ишемии и при ЛСК, превышающей 185 см/с, – высокая вероятность ишемии [3, 4, 19]. Поиску предикторов вазоспазма в последнее время посвящено много исследований [12]. Установлено, что при формировании ишемии мозга повышается концентрация кортизола и интерлейкинов в плазме крови (см. таблицу). При повышении ЛСК до 120–170 см/с, которое не сопровождается клиническими проявлениями вазоспазма, отмечено достоверное повышение концентрации интерлейкинов, в наибольшей степени IL-6. При симптоматическом вазоспазме наблюдали выраженное повышение интерлейкинов и кортизола. На основании данных литературы и собственных исследований были сформулированы следующие критерии церебрального вазоспазма для бассейнов СМА и ПМА: 1. Абсолютное повышение средней скорости в СМА и/или ПМА: – незначительное: 120–150 см/с; – умеренное: 150–200 см/с; – значительное: более 200 см/с. 2. Пятидесятипроцентное повышение ЛСК по сравнению с исходной или более чем 30%-я межполушарная асимметрия в сосудистом бассейне СМА /ПМА. 3. Повышение полушарного индекса ПшИ: – незначительное: 3–5; – умеренное: 5–7; – значительное: более 7. Критерии церебрального вазоспазма для бассейна ОА: 1. Абсолютное повышение средней скорости в ОА: – незначительное: 80–85 см/с; – умеренное: 85–90 см/с; – значительное: более 90 см/с. 2. Повышение ЛСК на 25–30% по сравнению с исходной. 3. Повышение индекса ОАИ =ОА/экстПА: – незначительное: 2,2–2,5; – умеренное: 2,3–3,2; – значительное: более 3,2. Предоставляя клиницистам возможность наблюдения за регионарными особенностями ЛСК, ТКЦДС-методика может использоваться ПМА 100 СМА САД 75 ЗМА 50 25 0 0 1 2 3 4 5 Срок после операции, сут 6 7 Рис. 10. Динамика САД и ЛСК в бассейнах СМА, ПМА и ЗМА при проведении прессорной поддержки у больных с АД гипотензией после удаления опухолей ХСО для мониторинга МК на этапах интенсивной терапии. Наши исследования показали, что у больных с регионарным вазоспазмом проводимая прессорная поддержка инициирует возрастание его выраженности в бассейнах ПМА и СМА и нарастание межполушарной асимметрии кровотока, превышающей 25%. Сохранение этих изменений приводит к синдрому «обкрадывания» МК и регионарным дизгемическим повреждениям мозга (рис. 10). Учитывая эти нарушения, прессорная поддержка, как изолированная, так и используемая в комплексе «3-Н терапии», должна проводиться при обязательном мониторинге регионарных особенностей ЛСК, и при выявлении признаков нарастания регионарной асимметрии по ЛСК прессорная поддержка должна быть снижена или прекращена. ЛИТЕРАТУРА 1. 2. 3. 4. Амчеславский, В. Г. Нарушение мозгового кровообращения в отсроченном периоде после удаления менингиомы бугорка турецкого седла / В. Г. Амчеславский, И. А. Воронина, Б. А. Кадашев и др. // Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. акад. Н. Н. Бурденко. – 2003. – № 3. – С. 29–32. Вихерт, Т. М. Патологоанатомические характеристики острых цереброваскулярных нарушений при краниофарингиомах / Т. М. Вихерт, А. Г. Коршунов // Там же. – 1986. – № 6. – С. 17–23. Мадорский, С. В. Особенности изменений мозгового кровотока по данным транскраниальной дуплексной сонографии после удаления опухолей хиазмально-селлярной области / С. В. Мадорский, А. Л. Парфенов, И. А. Воронина и др. // Там же. – 2008. – № 3. – С. 35–41. Сафин, А. М. Зависимость нарушений мозгового кровотока по данным 3дТКД от тяжести травматических поражений мозга при ЧМТ / А. М. Сафин, С. В. Мадорский, А. Л. Парфенов // Там же. – 2007. – № 2. – С. 16–20. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. Aaslid, R. Noninvasive transcranial Doppler ultrasound recording of flow velocity in the basal cerebral arteries / R. Aaslid, T. Markwalder, H. Nornes // J. Neurosurg. – 1982. – Vol. 57. – P. 769–774. Adams, R. J. Big strokes in small persons / R. J. Adams // Arch. Neurol. – 2007. – Vol. 64, № 11. – P. 1567–1574. Anderson, G. B. Experience with computed tomographic angiography for the detection of intracranial aneurysms in the setting of acute subarachnoid hemorrhage / G. B. Anderson, J. M. Findlay, D. E. Steinke et al. // Neurosurgery. – 1997. – Vol. 41, № 3. – P. 522. Aoki, N. Vasospasm after resections of scull base tumors / N. Aoki, T. C. Originato, O. Al-Mefty // Acta Neurochir. – 1995. – Vol. 132, № 1–3. – P. 53–58. Aryan, H. E. Aneurysms in children: review of 15 years experience / H. E. Aryan, S. L. Giannotta, T. Fukushima et al. // J. Clin. Neurosci. – 2006. – Vol. 13. – P. 188–192. Bonicki, W. Pituitary apoplexy: endocrine surgical and oncological emergency. Incidence, clinical course and treatment with reference to 799 cases of pituitary adenomas / W. Bonicki, A. Kasperlik-Zaluska, W. Koscewsky et al. // Acta Neurochir. – 1993. – Vol. 120. – P. 118–122. Carpenter, J. Cerebral hemorrhage and vasospasm in child with cоngenital heart disease / J. Carpenter, R. Keating, S. Weinstein et al. // Neurocritical. Care. – 2008. – № 8. – P. 276–279. Harrord, C. Prediction of cerebral vasospasm in patients presenting with aneurysmal subarachnoid hemorrhage: A review / C. Harrord, B. R. Bendok, H. H. Batjer // Neurosurgery. – 2005. – Vol. 56, № 4. – P. 633–654. Ghassan, K. Vasospasm after cranial base tumor resection: pathogenesis, diagnosis, and therapy / K. Ghassan, M. D. Bejjani, N. Laligam et al. // Surgical Neurology. – 1983. – Vol. 20 (Is. 2). – P. 120–124. Goodfriend, T. L. Aldosterone – a hormone of cardiovascular adaptation and maladaptation / T. L. Goodfriend // J. Clin. Hypertens (Greenwich). – 2006. – Vol. 8, № 2. – P. 133–139. Kochanowicz, J. Detection and monitoring of cerebral hemodynamic disturbances with transcranial color-coded duplex sonography in patients after head injury / J. Kochanowicz, J. Krejza, Z. Mariak et al. // Neuroradiol. – 2006. – Vol. 48. – P. 31–36. Kolias, A. G. Pathogenesis of cerebral vasospasm following aneurysmal subarachnoid hemorrhage: putative mechanisms and novel approaches / A. G. Kolias, J. Sen, A. Bell // J. Neuroscience Res. – 2009. – Vol. 87. – P. 1–11. Lee, J. H. Hemodynamically significant cerebral vasospasm and outcome after head injury: a prospective study / J. H. Lee, N. A. Martin, G. Alsina et al. // J. Neurosurg. – 1997. – Vol. 87, № 2. – P. 221–233. LeRoux, P. D. Symptomatic cerebral vasospasm following tumor resection. Report of two cases / P. D. LeRoux, M. M. Haglund, M. R. Mayberg, H. R. Winn // Surg. Neurol. – 1991. – Vol. 36. – P. 25–31. Macdonald, R. L. Cerebral vasospasm / R. L. Macdonald, B. Weir. – N. Y.: Academic press, 2001. – 518 p. Macdonald, R. L. Etiology of cerebral vasospasm in primates / R. L. Macdonald, B. Weir, T. D. Runzer et al. // J. Neurosurg. – 1991. – Vol. 75. – P. 415–424. Macdonald, R. L. Subarachnoid hemorrhage and vasospasm following removal of craniopharyngioma / R. L. Macdonald, H. J. Hoffman // J. Clin. Neuroscience. – 1997. – Vol. 4, № 3. – P. 348–352. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 55 Madorsky, S. V. Transcranial color Doppler imaging of vasomotor reactivity in patients after hypothalamic tumors surgery / S. V. Madorsky, I. A. Voronina, V. G. Amcheslavsky // J. Electroenenceph. Clin. Neurophysiol. – 1997. – Vol. 103, № 1. – P. 204. Mamminen, P. H. Early postoperative complications following neurosurgical procedures / P. H. Mamminen, S. K. Raman, K. Boyle et al. // Can. J. Anaesth. – 1999. – Vol. 46. – P. 7–14. Martin, N. A. Characterization of cerebral hemodynamic phases following severe head trauma: hyperfusion, hyperemia, and vasospasm / N. A. Martin, R. V. Patwardhan, M. J. Alexander et al. // J. Neurosurg. – 1997. – Vol. 87, № 9. – P. 19–61. Martin, N. A. Posttraumatic cerebral arterial spasm: transcranial Doppler ultrasound, cerebral blood flow, and angiographic findings / N. A. Martin, C. Doberstein, C. Zane et al. // Ibid. – 1992. – Vol. 77. – P. 575–583. Muttaqin, Z. Hyperemia prior to acute cerebral swelling in severe head injuries: the role of transcranial Doppler monitoring / Z. Muttaqin et al. // Acta Neurochir. (Wien). – 1993. – Vol. 123, № 1–2. – P. 76–81. Oertel, M. Posttraumatic vasospasm: the epidemiology, severity, and time course of an underestimated phenomenon: a prospective study performed in 299 patients / M. Oertel, W. J. Boscardin, W. D. Obrist et al. // J. Neurosurg. – 2005. – Vol. 103, № 5. – P. 812–824. Onuma, T. Delayed traumatic vasospasm: correlation between cerebral vasospasm and contusion / T. Onuma, S. Kagwa, M. Oba // No Shinkei Geka. – 1991. – Vol. 19, № 5. – P. 435–442. Schaller, C. Vasospastic reactions in response to transsylvian approach / C. Schaller, J. Zentner // Surg. Neurol. – 1998. – Vol. 49, № 2. – P. 170–175. Soustiel, J. F. Basilar vasospasm diagnosis. Investigation of modified «Lindegraad index» based on imaging studies and blood velocity measurements of basilar artery / J. F. Soustiel, V. Shilk, R. Shreiber et al. // Stroke. – 2002. – № 33. – P. 72–78. Stoll, M. Growth or antigrowth: angiotensin and the endothelium / M. Stoll, S. Meffert, U. Stroth, T. Unger // J. Hypertens. – 1995. – Vol. 13, № 12 (Pt. 2). – P. 1529–1534. Sutton, L. N. Vascular complications of surgery for craniopharyngioma and hypothalamic glioma / L. N. Sutton // Pediatr. Neurosurg. – 1994. – Vol. 21 (Suppl. 1). – P. 124–128. Symon, L. Transcranial management of pituitary tumours wit suprasellar extension / L. Symon, J. Jakubobski // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. – 1979. – Vol. 42, № 2. – P. 12331. Trabold, F. The prognostic value of transcranial Doppler studies in children with moderate and severe head injury / F. Trabold, P. G. Meyer, S. Blanot et al. // Intensive Care Med. – 2004. – Vol. 30, № 1. – P. 108–112. Vora, Y. Y. Role of transcranial Doppler monitoring in the diagnosis of cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage / Y. Y. Vora, M. Suarez-Almazor, D. E. Steinke et al. // Neurosurgery. – 1999. – Vol. 44, № 6. – P. 1237–1247, 1247–1248. Wijdicks, E. F. Subarachnoid hemorrhage: neurointensive care and aneurysm repair / E. F. Wijdicks, D. F. Kallmes, E. V. Mannj et al. // Mayo Clinic. Proc. – 2005. – Vol. 80, № 4. – P. 550–559. Wilkins, R. H. Hypothalamic dysfunction and intracranial arterial spasms / R. H. Wilkins // Surg. Neurol. – 1975. – № 4. – P. 472–480. Поступила 29.08.2009 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА 56 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 616.133.33:616.831 МУЛЬТИМОДАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА ПРИ ПАТОЛОГИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ АРТЕРИЙ ГОЛОВЫ И. Ю. Кудрявцев*, А. Р. Шахнович, В. А. Шахнович, С. М. Абузайд, В. В. Васильченко Научно-исследовательский институт нейрохирургии им. акад. Н. Н. Бурденко (дир. – академик РАН и РАМН А. Н. Коновалов) РАМН, Москва К л ю ч е в ы е с л о в а : ишемия мозга, мультимодальная регуляция, ауторегуляция, гуморальная регуляция, метаболическая регуляция. Цель данного исследования – изучение резервных механизмов и компенсаторных возможностей мозгового кровообращения на основании комплексной оценки системы мультимодальной регуляции мозгового кровообращения у больных, которым проводят эндоваскулярные вмешательства на магистральных артериях головы (МАГ), для прогнозирования исходов операций, предотвращения интраоперационных осложнений и объективной оценки перестройки церебральной гемодинамики после операции. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Материал и методы Материалом исследования послужили результаты всестороннего обследования и хирургического лечения 172 пациентов, которые были разделены на 2 клинические группы в зависимости от характера оперативного лечения. Первая группа – 55 пациентов в возрасте от 40 до 79 лет (среди них 49 мужчин) с атеросклеротическими поражениями МАГ, которым была выполнена эндоваскулярная баллонная ангиопластика со стентированием. Вторая группа – 117 больных в возрасте от 18 до 65 лет с крупными (диаметр от 1 до 2,5 см) и гигантскими (диаметр более 2,5 см) аневризмами внутренней сонной артерии (ВСА), перенесших эндоваскулярную окклюзию ВСА. Эта группа, в свою очередь, была разделена на 2 подгруппы: первая подгруппа – 84 пациента (среди них 27 мужчин), которым эндоваскулярная окклюзия проводилась до 2003 г. без интраоперационного ТКУЗДГ-мониторинга; вторая подгруппа – 33 пациента (среди них 7 мужчин), оперированных начиная с 2003 г. с проведением интраоперационного мониторинга, в этой подгруппе в одном случае мы наблюдали интраоперационный тромбоз средней мозговой артерии (СМА) с последующим тромболизисом. Наибольшее значение в наших исследованиях имели нейросонологические методы: транскраниальная допплерография линейной скорости кровотока в сосудах мозга, исследование коллатерального кровообращения и мультимодальной регуляции мозгового кровотока, детекция микро* Адрес для переписки: E-mail: kiy@nsi.ru эмболов в средних мозговых артериях. Кроме того, производилось дуплексное сканирование для оценки состояния брахиоцефальных артерий и объемной скорости кровотока в магистральных артериях головы. Результаты и обсуждение Коллатеральное кровообращение способствует нормализации условий адекватного кровоснабжения мозговой ткани при снижении перфузионного давления в одном из отделов сосудистой системы мозга. Этому же способствует мультимодальная система регуляции мозгового кровообращения. Между системой коллатерального кровообращения и мультимодальной системой регуляции мозгового кровообращения имеется сложное взаимодействие. При этом целесообразно рассмотреть отдельные механизмы мультимодальной системы регуляции мозгового кровообращения, учитывая их взаимодействие друг с другом (рис. 1). Для оценки разных механизмов мультимодальной регуляции мозгового кровотока используются различные функциональные нагрузки, комплексное применение которых позволяет судить о системе регуляции мозгового кровотока в целом. Ауторегуляция мозгового кровотока Ауторегуляция мозгового кровотока обеспечивает его постоянство при изменениях перфузионного давления (прежде всего системного артериального давления). При повышении артериального давления мелкие сосуды мозга суживаются, а при снижении расширяются. При ступенчатом повышении артериального давления мозговой кровоток первоначально усиливается (вероятно пассивно), но затем постепенно уменьшается до исходной величины, несмотря на то что артериальное давление остается высоким. Такая нормализация мозгового кровотока при стойком повышении артериального давления обусловлена функционированием механизмов ауторегуляции. Для исследования ауторегуляции мозгового кровообращения в клинической практике все ши- УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА Внутренние Артериола Нейрогенные Миогенные Тканевые метаболиты Гуморальные Сужение Эндотелиальные факторы Расширение Рис. 1. Мультимодальные влияния на тонус артериол ре используется преходящий гиперемический эффект, возникающий после временного пережатия сонной артерии на шее (Гайдар Б. В. и соавт. // Вопр. нейрохирургии. – 1998. – № 1). Такой же гиперемический эффект возникает после освобождения баллона, окклюзировавшего сонную артерию. При нормальных условиях ауторегуляции мозгового кровотока этот гиперемический ответ хо- рошо выражен, причем частичная нормализация мозгового кровотока начинается сразу же после временной окклюзии сонной артерии (рис. 2). Динамика изменений скорости кровотока на рис. 2 свидетельствует о сохранности механизмов ауторегуляции мозгового кровотока. В другом наблюдении окклюзия сонной артерии привела к более значительному падению скорости кровотока в СМА. Признаки функционирования механизмов ауторегуляции мозгового кровотока были сохранены, но несколько уменьшены (рис. 3). Если падение скорости кровотока при окклюзии сонной артерии было более выражено (от 50 до 65%), то преходящий гиперемический ответ становился более продолжительным – до 14–17 с (в норме не более 6 с). Пример такого пролонгированного гиперемического ответа представлен на рис. 4. Наиболее значительное падение (свыше 65%) скорости кровотока при окклюзии сонной артерии характеризуется грубым нарушением функционирования механизмов ауторегуляции мозгового кровотока – после окклюзии не возникает постепенной нормализации скорости кровотока, а после деокклюзии отсутствует гиперемический ответ (рис. 5). Рис. 2. Незначительное (до 40%) снижение скорости кровотока в СМА при окклюзии ВСА. После окклюзии возникает постепенная нормализация скорости кровотока, а после деокклюзии – преходящий гиперемический ответ Рис. 3. Умеренное снижение (от 40 до 50%) скорости кровотока в СМА при окклюзии ВСА. После окклюзии возникает постепенная нормализация скорости кровотока, а после деокклюзии – преходящий гиперемический ответ. Во время окклюзии возникает ундулирующий кровоток в СМА Рис. 4. Увеличение длительности преходящего гиперемического ответа после деокклюзии сонной артерии Рис. 5. Резкое падение скорости кровотока в СМА (фаза декомпенсации) после окклюзии ВСА. На фоне хирургической окклюзии не возникает нормализации скорости кровотока, а после деокклюзии нет преходящего гиперемического ответа КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Внешние 57 58 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА Как видно на рис. 5, у больного выявлены грубые нарушения ауторегуляции мозгового кровотока, которые характеризовались полным отсутствием как нормализации кровотока в СМА на фоне хирургической окклюзии ВСА, так и преходящего гиперемического ответа после прекращения окклюзии ВСА. Характерной особенностью этого наблюдения являлось резкое падение скорости кровотока в СМА при окклюзии сонной артерии, что также свидетельствовало о грубом нарушении ауторегуляции мозгового кровообращения. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Гуморальная регуляция мозгового кровотока Оценка гуморальной регуляции мозгового кровотока признана ведущим методом исследования резервов коллатерального кровообращения. Эти исследования основаны на сложном взаимодействии изменений диаметра артериол под влиянием гуморальной регуляции, а также в результате изменений перфузионного давления. При падении перфузионного давления изменения гуморальной регуляции мозгового кровотока предшествуют снижению скорости кровотока и развитию ишемии мозга. Взаимозависимость гуморальной регуляции и ауторегуляции мозгового кровотока проявляется особенно четко после нейрохирургических операций, которые приводят к падению или повыше- а нию перфузионного давления в сонной артерии. Резкое падение перфузионного давления в сонной артерии происходит после ее хирургической окклюзии баллоном. При этом у всех 30 больных, которым производилась эта операция, наблюдалось существенное нарушение гуморальной регуляции мозгового кровотока. На рис. 6 представлены результаты мониторинга мозгового кровотока в СМА у больной при заполнении (а) и опорожнении (б) баллона в ВСА. При окклюзии ВСА (заполнении баллона) скорость кровотока в СМА падает на 30%. После опорожнения баллона возникает преходящий гиперемический ответ – коэффициент «овершута» – 1,4. Эти результаты свидетельствуют о нормальном состоянии системы ауторегуляции мозгового кровотока. Каких-либо отклонений от нормы в системе мультимодальной регуляции мозгового кровотока до операции у этой больной также не отмечалось. В то же время после операции полностью выпала реакция на гиперкапническую нагрузку на стороне стационарной окклюзии ВСА баллоном. На противоположной стороне реакция мозгового кровотока на гиперкапническую нагрузку существенно уменьшилась. Таким образом, стационарная окклюзия ВСА баллоном приводит к появлению грубых нарушений гуморальной регуляции мозгового кровотока и истощению резервов коллатерального кровообращения мозга. Аналогичные нарушения б Рис. 6. Мониторинг мозгового кровотока в СМА у больной при заполнении баллона в ВСА (а ) и опорожнении баллона (б ) % % 20 10 15,3 7,6* 10 5 2,4 2,4* 0 0 До операции После операции До операции После операции Рис. 7. Значительное снижение вазомоторной реактивности кровотока в СМА после эндоваскулярной окклюзии ВСА Рис. 8. Увеличение вазомоторной реактивности кровотока в СМА после эндоваскулярной ангиопластики со стентированием *p < 0,001 *p < 0,001 были характерны для всей группы больных (n = 30), которым производилась окклюзия ВСА баллоном (рис. 7). Если окклюзия сонной артерии приводит к истощению резервов коллатерального кровообращения, то реваскуляризация после эндоваскулярной ангиопластики со стентированием сопровождается нормализацией этих резервов. Аналогичные изменения были характерны для всей группы больных, которым производилась эндоваскулярная ангиопластика со стентированием (рис. 8). Таким образом, хирургическая окклюзия ВСА приводит к грубому нарушению гуморальной регуляции мозгового кровотока, а хирургическая реваскуляризация – к частичной нормализации этого же вида регуляции мозгового кровотока. Метаболическая регуляция мозгового кровотока В настоящее время хорошо известно, что в нормальных условиях имеется тесная корреляция между изменениями нейронной активности и локальным мозговым кровотоком. Функциональные нагрузки, направленные на оценку метаболической регуляции мозгового кровотока, основаны на изменении функциональной активности мозга. Для оценки реактивности мозговых сосудов может быть использовано изменение функциональной активности мозговой ткани при различных функциональных нагрузках. Одним из наиболее адекватных методов оценки реактивности сосудов при изменении функциональной активности мозга является регистрация кровотока в задних мозговых артериях (ЗМА) при световой стимуляции (рис. 9). Влияние световой стимуляции на мозговой кровоток было исследовано у 14 здоровых людей в возрасте от 17 до 46 лет. В результате проведенных исследований обнаружено, что световая стимуляция в норме приводит к статистически достоверному увеличению скорости кровотока в задней мозговой артерии в среднем на 28% (рис. 10). Такое увеличение скорости кровотока обусловлено тем, что в кровоснабжении зрительного пути участвует СМА, а ЗМА играет ведущую роль в кро- 59 воснабжении и зрительной коры, и зрительного пути. Изменения скорости кровотока на фоне световой стимуляции в передней мозговой артерии характеризуются лишь легкой тенденцией к уменьшению (в среднем на 1,6%), причем эти изменения статистически недостоверны. Как видно на рис. 10, при световой стимуляции в норме возникает симметричное увеличение скорости кровотока в задних мозговых артериях в среднем на 28,6% слева и на 28% справа, причем различия между той и другой стороной статистически недостоверны. В наших исследованиях также было выявлено достоверное уменьшение изменения мозгового кровотока в задних мозговых артериях при световой стимуляции (12,1% слева и 12% справа) у 14 больных со стенозами и окклюзией позвоночных артерий (см. рис. 10). В этом наблюдении у одного из больных при полной сохранности нейрогенной и гуморальной регуляции мозгового кровотока была грубо нарушена метаболическая регуляция. При световой стимуляции скорость кровотока в левой задней мозговой артерии повысилась всего на 8 %, а в правой – увеличилась на 10%. При повторных исследованиях на фоне консервативной терапии сохранялись грубые нарушения метаболической регуляции мозгового кровотока. После хирургического лечения у этого больного полностью нормализовалась реакция кровотока в задних мозговых артериях на световую стимуляцию (увеличение на 22% слева и на 27% – справа) (рис. 11). Нормализация реакции мозгового кровотока в задних мозговых артериях на световую стимуляцию после хирургического лечения была характерна для всей группы больных с вертебробазилярной недостаточностью. Таким образом, исследование реактивности мозгового кровотока в задних мозговых артериях на световую стимуляцию является адекватным методом для качественной оценки функционального состояния вертебробазилярной системы в норме и при патологии. Для клинических целей целесообразно также оценивать изменения скорости % 28,6 ± 5,2 30 28,0 ± 4,2 20 12,1 ± 2,7 12,0 ± 1,8 10 0 Слева Справа Здоровые взрослые Больные со стенозами и окклюзиями ПА Рис. 9. Увеличение скорости кровотока в левой задней мозговой артерии при световой стимуляции у здорового взрослого Рис. 10. Суммарные данные о процентном увеличении ЛСК в ЗМА при световой стимуляции у здоровых взрослых и пациентов со стенозирующими и окклюзирующими процессами в ПА КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА 60 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА % 30 27 22 20 Поворот головы 10 10 8 0 Левая До операции Правая После операции Рис. 11. Нормализация реакции кровотока в задних мозговых артериях на световую стимуляцию у больного после эндоваскулярной ангиопластики со стентированием КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 13. Изменение вазомоторной реактивности в СМА в норме на ортостатическую пробу. Стрелка – момент изменения положения тела. Падение кровотока составило 13%, при норме от 1 до 15% кровотока в задних мозговых артериях при поворотах головы в стороны (рис. 12), а также при сгибании и разгибании головы. У здоровых людей такие движения головы приводят к увеличению скорости кровотока в задних мозговых артериях на 10–20% (по-видимому, в результате раздражения симпатических волокон при поворотах головы). Усиление кровотока рассчитывается по формуле: УК = [(V2–V1) / V1]•100%, где V1 и, V2 – ЛСК до и после нагрузки. В то же время при вертебробазилярной недостаточности аналогичные движения головы могут привести к снижению скорости кровотока в задних мозговых артериях до 20–25%. Комплексная оценка реактивности задних мозговых артерий способствует качественной оценке степени выраженности вертебробазилярной недостаточности и решению вопроса об эффективности проводимой терапии. Нейрогенная регуляция мозгового кровотока Один из наиболее адекватных методов изучения нейрогенных влияний на сердечно-сосудистую систему, в том числе и на мозговое кровообращение, применение постуральных проб, в частности V1 = 81 см/с V2 = 97 см/с Рис. 12. Реакция кровотока в ЗМА при повороте головы в норме (усиление кровотока 19,8%) ортостатических. При вертикальном положении тела человека нормальный приток крови к головному мозгу в значительной степени зависит от нейрогенных влияний. При переходе положения тела из горизонтального в вертикальное возникает прессорный синокаротидный рефлекс в ответ на снижение давления в области каротидного синуса. Этот рефлекс проявляется компенсаторным увеличением периферического сосудистого сопротивления, ограничивающим депонирование крови в нижней части тела, нарастанием частоты сердечных сокращений и сердечного выброса (рис. 13). Необходимо учитывать, что нейрогенная регуляция оказывает модулирующее влияние на все остальные виды регуляции мозгового кровотока. В наших исследованиях нейрогенная регуляция особенно четко проявлялась интраоперационно в виде падения артериального давления в ответ на раздутие баллона в синокаротидной зоне. Это связано с тем, что давление на барорецепторы синокаротидной зоны, возникающее вследствие раздутия баллона, воспринималось как резкий подъем общего артериального давления, своего рода некий «гипертонический криз». Эндотелийзависимая вазодилатация и вазоконстрикция в брахиоцефальных сосудах Дисфункция эндотелия характеризуется нарушением эндотелийзависимой релаксации сосудов – нарушением способности сосудов расширяться и обеспечивать увеличение кровотока при усилении потока крови. Поэтому эндотелийзависимую релаксацию сосудов называют также потокзависимой вазодилатацией. Одной из причин эндотелиальной дисфункции является нарушение высвобождения эндотелиального расслабляющего фактора, идентифицированного как NO (оксид азота). Диаметр сосудов зависит не только отэндотелийзависимого вазодилататорного факто-ра (оксида азота), но и от эндотелийзависимых вазоконстрикторных факторов, к которым относятся эндотелины. В настоящее время для оценки эндотелиальных функций сосудов широкое распространение получил метод исследования реак- 61 Изменения диаметра, % УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА 40 30 20 10 0 –10 Изменения объема, % 150 100 50 0 –50 –100 ОСА ВСА НСА ОСА ПА На стороне операции На 6-е сутки после операции ВСА НСА ПА На противоположной стороне Через 3 года после операции и на противоположной стороне, объемная скорость кровотока компенсаторно увеличивалась, что можно объяснить падением перфузионного давления дистальнее окклюзированной ВСА и активизацией системы коллатерального кровообращения. Синхронно с изменением объемной скорости кровотока в неоперированных МАГ происходят изменения их диаметра, характеризующиеся уменьшением диаметра в ОСА на стороне операции, в которой поток крови уменьшается, и увеличением диаметра в остальных неоперированных МАГ, в которых поток крови увеличивается (рис. 16). Изменения потока крови в крупных сосудах возникают не только при хирургической окклюзии ВСА, но и при ряде других хирургических операций 80 60 40 ΔОСК, % тивной гиперемии в плечевой артерии после ее компрессии манжетой. Влияние эндотелиальных факторов на диаметр крупных брахиоцефальных сосудов особенно четко было выявлено у всех 30 больных с гигантскими аневризмами внутренних сонных артерий, которым производилась эндоваскулярная окклюзия ВСА баллоном. Примером может служить одно из наших наблюдений, когда после операции прекратился кровоток по левой ВСА, а в правой ВСА кровоток усилился, так как эта артерия осуществляет кровоснабжение обоих полушарий головного мозга. Кроме того, увеличился диаметр правой ВСА с 4,0 до 4,8 мм на 6-е сутки после операции, до 5,0 мм – на 8-е сутки и до 5,5 мм – через три года после операции. Такое расширение правой ВСА можно объяснить потокзависимой (эндотелийзависимой) вазодилатацией. В то же время в левой ОСА на стороне операции объемная скорость кровотока существенно снизилась и соответственно уменьшился диаметр этой же ОСА. Такое сужение ОСА на стороне операции можно рассматривать как потокзависимую (эндотелийзависимую) вазоконстрикцию, которая развивается с определенным запаздыванием после уменьшения объемной скорости кровотока в левой ОСА. Выключение из системы кровообращения левой ВСА привело к снижению каротидно-вертебрального индекса с 2,4 до 1,9 (рис. 14). Аналогичные изменения объемного кровотока в МАГ были характерны для всей группы больных с гигантскими аневризмами ВСА (рис. 15). Как видно на рис. 15, у всех 30 больных, которым производилась стационарная окклюзия ВСА баллоном, существенно уменьшалась объемная скорость кровотока в ОСА на стороне операции. В остальных МАГ, как на стороне операции, так 20 0 –20 –40 ОСА ВСА НСА ПА На стороне операции На противоположной стороне Рис. 15. Суммарные данные об изменениях объемной скорости кровотока в МАГ после односторонней окклюзии ВСА баллоном КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 14. Изменение объемного кровотока и диаметра МАГ у больного после эндоваскулярной окклюзии ВСА 62 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА АНГИОСПАЗМА 16 14 12 ΔD, % 10 8 6 4 2 0 –2 ОСА ВСА НСА На стороне операции На противоположной стороне ПА Рис. 16. Суммарные данные об изменениях диаметра МАГ после односторонней окклюзии ВСА баллоном КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 (каротидная эндартерэктомия, стентирование при стенозирующих процессах в магистральных артериях головы, эндоваскулярная реконструкция сонной артерии при каротидно-кавернозных соустьях). Установлено, что увеличение или уменьшение потока крови при этих операциях приводит к существенному изменению диаметра сосудов, степень которого зависит от состояния их эндотелиальной функции. При этом выявляется сложное взаимодействие эндотелиальных функций сосудов с другими механизмами регуляции сосудистого тонуса (миогенным, гуморальным, метаболическим, нейрогенным), состояние которых оценивается с использованием адекватных функциональных нагрузок. Взаимозависимость различных механизмов регуляции мозгового кровотока при патологии МАГ Резистентные сосуды мозга находятся под влиянием различных регуляторных влияний, сложное взаимодействие которых в конечном итоге определяет тонус мозговых сосудов (см. рис. 1). Для исследования такого взаимодействия одновременно используются функциональные нагрузки, направленные на оценку разных видов регуляции мозгового кровотока. Взаимозависимость гуморальной регуляции и ауторегуляции мозгового кровотока проявляется особенно четко при возникновении В-волн мозгового кровотока. В свою очередь, В-волны мозгового кровотока зависят от В-волн внутричерепного давления, которые прежде всего влияют на диастолическую скорость мозгового кровотока. На рис. 17 представлены В-волны, характеризующие только изменения диастолической скорости мозгового кровотока, в то время как систолическая скорость относительно стабильна. В-волны диастолической скорости возникли у больного в условиях наркоза во время операции. При бóльших колебаниях перфузионного давления В-волны характеризуют волнообразные Рис. 17. Волнообразные колебания диастолической скорости кровотока в СМА при стабильности систолической скорости кровотока E-td CO2, mm Hg 31 36 39 41 Рис. 18. Постепенное исчезновение волнообразных колебаний (В-волн) мозгового кровотока в процессе нарастающей гиперкапнии. Справа – напряжение углекислоты в выдыхаемом воздухе, mm Hg изменения не только диастолической, но и систолической скорости мозгового кровотока (рис. 18). При этом по мере нарастания напряжения углекислоты в выдыхаемом воздухе амплитуда В-волн постепенно уменьшается вплоть до почти полного их исчезновения. Представленные на рис. 18 данные могут указывать на то, что максимально расширенные сосуды под влиянием углекислоты утрачивают зависимость от колебаний перфузионного давления, которые обусловлены волнообразными изменениями внутричерепного давления. Наиболее четко изменение взаимодействия различных механизмов регуляции мозгового кровотока проявляется при их комплексной оценке до и после операции окклюзии ВСА баллоном у больных с гигантскими аневризмами ВСА. Окклюзия ВСА баллоном приводит к падению перфузионного УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА давления в ВСА дистальнее окклюзии, что приводит к активизации всей системы мультимодальной регуляции мозгового кровотока, которая препятствует развитию ишемии мозга. Заключение Таким образом, при стенозирующих и окклюзирующих процессах в сонных артериях реакция мозгового кровотока в СМА на гиперкапническую нагрузку бывает ослаблена или отсутствует, что свидетельствует об истощении резервов коллатерального кровообращения. После эндоваскулярной ангиопластики со стентированием резервы коллатерального кровообращения обычно увеличиваются. Эндоваскулярная окклюзия ВСА баллоном всегда приводит к ослаблению или к полному истощению резервов коллатерального кровообращения мозга. 63 При световой стимуляции в норме наблюдается существенное увеличение линейной скорости кровотока в задних мозговых артериях. Эта реакция бывает ослаблена или отсутствует у больных со стенозирующими и окклюзирующими процессами в позвоночных артериях. Хирургическое лечение приводит к нормализации реакции кровотока в задней мозговой артерии на световую стимуляцию. После окклюзии ВСА баллоном нарастает объемная скорость кровотока в противоположной ВСА и позвоночных артериях, диаметр которых увеличивается, что является проявлением эндотелийзависимой вазодилатации. В то же время в ОСА на стороне окклюзии баллоном ВСА объемная скорость кровотока существенно уменьшается и соответственно уменьшается диаметр ОСА, что обусловлено функционированием потокзависимых вазоконстрикторных регуляторных механизмов. Поступила 25.08.2009 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 РОЛЬ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ЭТАПАХ МЕДИКАМЕНТОЗНОГО И ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ СОСУДИСТО-МОЗГОВОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ Г. И. Кунцевич*, М. М. Танашян, С. И. Скрылев, И. С. Давыденко, М. А. Кравченко, Р. Б. Медведев, Т. П. Щербакова Научный центр неврологии (дир. – академик РАМН З. А. Суслина) РАМН, Москва К л ю ч е в ы е с л о в а : артериальная стенка, окклюзирующее поражение, ультразвуковая диагностика, хирургическое, эндоваскулярное лечение. Реализация приоритетного национального проекта «Здоровье» на 2009–2012 гг. осуществляется по следующим направлениям: – формирование здорового образа жизни; – развитие первичной медико-санитарной помощи и совершенствование профилактики заболеваний; – повышение доступности и качества специализированной, в том числе высокотехнологичной, медицинской помощи. * Адрес для переписки: E-mail: doctorkuntsevich@mail.ru Задачами указанных направлений являются: увеличение доли граждан, участвующих в программах диспансеризации; активное выявление на ранних стадиях и эффективное лечение заболеваний, формирующих основные причины смертности и инвалидности населения; совершенствование оказания медицинской помощи больным с сосудистыми заболеваниями. В решении задач развития приоритетного национального проектa «Здоровье» использование КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 УДК 616.831-008.64-073.431.1 64 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 ультразвуковых методов исследования, включающих новейшие подходы в диагностике структуры, кровотока, функции сосудистой системы, направлено на профилактику и раннее активное выявление патологии на доклинической стадии заболевания. Своевременное назначение профилактических мероприятий и адекватного лечения (медикаментозного, хирургического, эндоваскулярного), эффективность которого реально оценивается на основании данных ультразвукового мониторирования и динамического наблюдения, является существенным резервом в снижении заболеваемости и смертности населения России. Медико-социальная эффективность разработки и внедрения в клиническую практику ультразвуковых методов исследования в диагностике заболеваний сосудов основана на высокой информативности вследствие возможности одновременного получения данных о структурном, анатомическом и функциональном состоянии сосудистой системы; отсутствии противопоказаний к проведению исследования; его неинвазивности, безопасности, возможности выполнения исследования у постели больного и повторение его в дальнейшем сколько угодно часто на аппаратуре сравнительно невысокой стоимости; объективности и воспроизводимости исследуемых параметров. Вышеперечисленное ставит ультразвуковое исследование сосудистой системы на одно из первых мест в арсенале средств инструментальной диагностики и позволяет решить проблемы социального, стратегического и экономического характера в части улучшения результатов диагностики, расширения возможности оценки различных видов лечения сосудисто-мозговой недостаточности. Диагностика функциональных и структурных особенностей артериальной стенки, оценка эффективности медикаментозного лечения К наиболее важным достижениям в области ультразвуковой диагностики заболеваний артерий следует отнести разработку и внедрение в клиническую практику методик исследования следующих характеристик артериальной стенки: – функции эндотелия (Celermajer D. S. и соавт., 1992) [13]; – состояние эластичности (Gamble G. и соавт., 1994) [18]; – толщины стенки (Pignoli P., 1986) [22]. Исследование функциональных и структурных особенностей артериальной стенки расширяет диапазон диагностических возможностей и позволяет подойти с качественно новых позиций к выявлению ранних доклинических проявлений заболеваний. Последнее приобрело решающее значение для практики, осуществив прорыв в скрининге и мониторинге лиц с факторами риска развития заболеваний сосудов. Первичная профилактика инсульта направлена на предупреждение развития первичного инсульта и базируется на представлениях о факторах риска и возможностях их коррекции. К факторам риска развития острого нарушения мозгового кровообращения относятся: артериальная гипертония; патология сердца (ИБС, гипертрофия левого желудочка, нарушения ритма, недостаточность кровообращения); транзиторные ишемические атаки; сахарный диабет; нарушение липидного обмена; курение и злоупотребление алкоголем [10]. Наличие факторов риска является абсолютным показанием для проведения ультразвукового исследования магистральных артерий. Исследование функции эндотелия На основании данных, полученных в ходе исследования диаметра плечевой артерии в покое, во время реактивной гиперемии, снова в покое и на фоне сублингвального приема нитроглицeрина, рассчитывается потокзависимая дилатация как характеристика эндотелийзависимого ответа. Величина эндотелийзависимой дилатации (ЭЗД) плечевой артерии (при верхнем расположении манжеты) у здоровых лиц составляет 8–10% [8]. При различных сосудистых заболеваниях способность эндотелиальных клеток освобождать релаксирующие факторы уменьшается, тогда как образование сосудосуживающих факторов сохраняется или увеличивается, то есть формируется состояние, определяемое как дисфункция эндотелия. Дисфункция эндотелия является наиболее ранней фазой повреждения стенки сосуда на функциональном уровне. Значения ЭЗД от 4 до 8% расцениваются как незначительное нарушение, снижение ЭЗД ниже 4% – как выраженное нарушение. Дисфункция эндотелия является обязательным компонентом практически всех сердечно-сосудистых заболеваний [1, 14]. Жесткость стенки Эластические свойства артериальной стенки характеризуются такими понятиями, как податливость, растяжимость и жесткость. По мере трансформации компонентов, формирующих стенку, с возрастом либо при развитии заболеваний артерий стенка уплотняется, повышается твердость тканей, развивается жесткость стенки. В зависимости от способа определения выделяют системную, региональную и локальную жесткость. В отличие от системной жесткости, которая определяется на моделях кровообращения, региональную и локальную можно диагностировать на основании данных неинвазивных методов исследования. Определение региональной жесткости основано на регистрации скорости пульсовой волны (давления, кровотока). Скорость пульсовой волны (СПВ) – параметр, который отражает геометрию артериального русла и эластические свойства стенки. Скорость пульсовой волны рассчитывается как отношение расстояния, которое проходит волна, к разнице во времени между началом пульсовых волн. В норме скорость пульсовой волны зависит от типа артерий: по сосудам эластического типа волна движется со скоростью 4–8 м/с, мышечного – 6–12 м/с [15]. Наибольшее клиническое значение имеет регистрация СПВ в сонной и бедренной артериях, поскольку поток проходим через аорту. Результаты ряда эпидемиологических исследований показали, что жесткость аорты – прямой и независимый фактор риска развития сердечно-сосудистых осложнений [15]. Диагностика локальной жесткости основана на определении механических характеристик стенки общих сонных, бедренных артерий. Показатели локальной жесткости не зависят от геометрии сосудистого русла. На основании данных, полученных в ходе исследований величины диаметра в систолу и диастолу, толщины стенки и величины пульсового давления, расcчитывают следующие показатели: – коэффициент растяжимости: DC = ΔA / (A – – ΔP) (кПа–1); – ΔА = π (Ds2 – Dd2) / 4 (мм2); – Ds – систолический диаметр артерии; – Dd – диастолический диаметр артерии; – π – константа, равная 3,14; – А – площадь просвета сосуда (мм2); – ΔР – локальное пульсовое давление; – коэффициент эластичности: CC = ΔA / ΔP (м2•кПа–1); – модуль Юнга: Еinc = (D/h) / DC, или Einc = [3 (1 + А/WCSA)]/DC (кПА); – индекс жесткости: β = log (Ps/Pd) / (ΔD/D); – D – диастолический диаметр артерии; – h – (De – Di), где De – внешний диаметр, Di – внутренний диаметр сосуда в диастолу; – WCSA – площадь поперечного сечения артериальной стенки, WCSA= π (De2 – D2i ) / 4 (мм2); – ΔD – изменение диаметра артерии под действием волны давления; – Ps – систолическое АД; – Pd – диастолическое АД. Снижение растяжимости и повышение жесткости стенки артерий является одним из ранних патогенетических признаков формирования функциональных и органических изменений сердечно-сосудистой системы. Среди 95 пациентов с клиническими проявлениями ИБС при нормальных значениях толщины стенки в общих сонных и бедренных артериях увеличение модуля Юнга было зафиксировано в стенке только общей сонной артерии в 23% наблюдений, общей бедренной артерии – в 16%, а сочетанные поражения были выявлены в 20% случаев. Полученные данные свидетельствуют о том, что исследование локальной жесткости отражает нарушение эластичности стенки до момента возможной регистрации ранних атеросклеротических изменений с помощью ультразвукового исследования [4]. Толщина стенки Измерение толщины стенки с учетом величины комплекса интима–медиа получило широкое применение в повседневной клинической практике. Величина комплекса интима–медиа в общей сонной артерии более 1,0 мм свидетельствует 65 о наличии начальных структурных изменений стенки. В последние годы появились публикации, в которых уточняется верхняя граница величины комплекса интима–медиа в общей сонной артерии в норме, в зависимости от пола и возраста [8, 26]. Важное практическое значение имеют данные о прогностической значимости ультразвукового исследования сонных артерий для оценки риска развития сердечно-сосудистых осложнений. Так, согласно данным проспективного популяционного исследования KIHD по изучению факторов риска развития ИБС (обследован 2181 мужчина), четырехлетний риск развития острого инфаркта миокарда был в 2,1 раза выше у мужчин, имевших величину комплекса интима–медиа в общей сонной артерии более 1,0 мм, в 3,4 раза выше – у пациентов с небольшими атеросклеротическими бляшками (менее 25% сужения диаметра) и в 6,3 раза выше – у мужчин с крупными бляшками, по сравнению с теми, у кого не было обнаружено атеросклеротических изменений сонных артерий. По данным моделей пропорциональных рисков Кокса, среди 2181 мужчины утолщение интимы–медии было связано с повышением риска развития инсульта в 1,4 раза, наличие мелких бляшек повышало риск в 2,2 раза, а крупных бляшек – в 4,7 раза при среднем сроке наблюдения 4 года. Для каждых 0,1 мм прироста величины комплекса интима–медиа в общей сонной артерии риск инсульта увеличивается на 4,4% [23]. К настоящему моменту накоплено много данных о взаимосвязи факторов риска развития атеросклероза с дисфункцией эндотелия, жесткостью, начальными структурными изменениями стенки артерий, что свидетельствует о перспективности ультразвуковой диагностики в уточнении патофизиологических механизмов, участвующих в инициировании и развитии атеросклероза. В текущем году в НЦН РАМН проводится исследование, направленное на выявление лиц мужского пола трудоспособного возраста с начальными атеросклеротическими изменениями стенок общих сонных артерий на фоне дислипидемии, для оценки риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и проведения первичной профилактики цереброваскулярных заболеваний. Результаты клинико-лабораторного и инструментального обследования 32 мужчин (средний возраст 51 ± 4,7 года) позволили выявить следующую распространенность факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний: отягощенная наследственность (73%), артериальная гипертония (42%), курение (27%), нарушение толерантности к глюкозе (23%). Уровни гомоцистеина и липопротеина (а) были повышены в 55% наблюдений. У 42% пациентов выявлена дислипидемия IIa типа, у 45% – типа IIb. В среднем уровень холестерина составил 6,2 ± 1,1 ммоль/л; ЛПНП 3,2 ± 0,7; ТГ 2,0 ± 1,8; ЛПВП 1,7 ± 0,4. При исследовании гемореологических параметров у 55% пациентов было обнаружено повышение гематокрита и увеличение агрегации тромбоцитов под влиянием АДФ; у 27% – склонность к прокоагулянтному состоянию, повышение КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 66 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА фибриногена до 4,7 ± 0,4 г/л, снижение фибринолитической активности (12 ± 2%) и индекса фибринолиза (0,6 ± 0,2). На фоне увеличения величины комплекса интима–медиа общей сонной артерии (в среднем до 1,19 [1,05–1,5] мм) во всех наблюдениях, выявлено снижение эластичности и увеличение жесткости ОСА в 41 и 52% случаев соответственно. Коэффициент растяжимости составил в среднем 23 [16–29] 10–3 кПа, а индекс жесткости – 7,2 [5,2–8,6]. В 9% наблюдений выявлены асимптомные мелкоочаговые ишемические изменения головного мозга. Гипертрофия миокарда ЛЖ определялась у 60% пациентов, индекс массы миокарда ЛЖ составил 129 [115–149] г/м2. Данные комплексного обследования лиц мужского пола в возрасте от 40 до 60 лет явились основанием для назначения терапии аторвастатином (липтонормом) и динамического наблюдения, включающего повторные визиты раз в 3 месяца на протяжении 1 года с титрованием дозы препарата, оценкой биохимических показателей крови, толщины стенки и параметров эластичности общей сонной артерии. Анализ результатов лечения будет представлен в наших последующих публикациях. Механизм развития функционально-структурных изменений артериальной стенки у больных с неспецифическим аортоартериитом связан с двумя факторами. Во-первых, с повышением уровня С-реактивного белка, что приводит к активации эндотелиальных и последующей пролиферации гладкомышечных клеток, утолщению артериальной стенки и повышению ее ригидности. Во-вторых, длительно существующее аутоиммунное воспаление в стенке артерии приводит к разрушению эластических структур в меди и адвентиции пораженного сосуда с последующим образованием грануляционной, а затем фиброзной ткани. Изучение функционально-структурных свойств артериальной стенки с оценкой эластических свойств общей бедренной артерии и показателя эндотелийзависимой дилатации плечевой артерии у 36 пациентов с неспецифическим аортоартериитом показало в 89% наблюдениях статистически значимое снижение ЭЗД по сравнению со значениями контрольной группы (p < 0,05). Кроме этого, выявлена статистически значимая (p = 0,0005) обратная корреляционная зависимость между уровнем систолического артериального давления (при систолическом АД более 140 мм рт. ст.) и ЭЗД плечевой артерии (r = –0,61) и отсутствии статистически значимых изменений при сопоставлении ЭЗД с длительностью неспецифического аортоартериита и активностью воспалительного процесса. Анализ показателей локальной жесткости стенки общей бедренной артерии свидетельствует о наличии корреляции индекса жесткости стенки с уровнем систолического артериального давления (r = 0,36) и длительностью неспецифического аортоартериита (p = 0,0039) [7]. Получение с помощью ультразвукового исследования своевременной и полной информации о состоянии артериальной стенки на начальных этапах расстройств способствует раннему назначению патогенетической терапии. Для профилактики и лечения атеросклеротических заболеваний в настоящее время используют различные лекарственные средства, отличающиеся по механизму действия и эффективности. Например, имеется ряд препаратов, которые эффективно действуют практически на все виды нарушений липидного обмена. К ним относятся: ингибиторы синтеза ХС – статины; производные фиброевой кислоты – фибраты; никотиновая кислота; секвестранты желчных кислот; ингибиторы абсорбции ХС в кишечнике; ω-3-полиненасыщенные жирные кислоты (ω-3-ПНЖК) [6]. Лечение ингибиторами ГМГ-КоА-редуктазы (статинами) вошло в схемы первичной и вторичной профилактики развития сердечно-сосудистых заболеваний. Обобщая данные литературы, можно заключить, что терапия статинами распространяется на функциональные и структурные изменения артериальной стенки. Так, согласно данным исследования METEOR [20] статины статистически значимо по сравнению с плацебо снижают скорость увеличения толщины комплекса интима–медиа на 0,0014 мм в год у пациентов среднего возраста с низким риском сердечно-сосудистых заболеваний и субклиническими признаками атеросклероза. Гиполипидемическая терапия приводит к значительному снижению скорости пульсовой волны, что отражает снижение жесткости и увеличение эластичности артериальной стенки (SHIPAS) [25]. Лечение мужчин с ИБС розувастатином в дозе 10 мг на протяжении 3 мес привело к достижению целевых значений ХС ЛПН у 77%, достоверному снижению СРБ, интерлейкина-6 и улучшению функции эндотелия [9]. На сегодняшний день активно продолжается изучение данного вопроса с акцентом на выбор дозы и длительность приема различных препаратов рассматриваемой группы. Таким образом, формирование здорового образа жизни, активное использование данных ультразвукового исследования при скрининговом обследовании населения для выявления начальных этапов развития заболевания сосудов, позволяющее своевременно назначить адекватные схемы консервативного лечения, способно обеспечить профилактику прогрессирования сосудистой патологии. Диагностика окклюзирующих поражений сонных артерий на этапах каротидной эндартерэктомии, ангиопластики со стентированием На протяжении четверти века в клинической практике широко используют данные неинвазивного и недорогого метода – дуплексного сканирования, позволяющего получить информацию о структуре, кровотоке и функции сосудистой системы. Постоянное совершенствование ультразвуковых систем, внедрение новых технических разработок повысило качество неинвазивного исследования и расширило спектр применения ультразвуковой диагностики в ангиологии. На сегодняшний день неоспоримы преимущества дуплексного сканирования в оценке не только степени окклюзирующего поражения, но и структуры, поверхности и протяженности атеросклеротической бляшки в сонных артериях. Достаточно четко изучены критерии оценки степени окклюзирующих поражений по данным ультразвукового изображения и спектра допплеровского сдвига частот, предложены классификации атеросклеротических бляшек. Во многих специализированных клиниках успешно проводятся операции на сонных артериях на основании только результатов дуплексного сканирования. Безусловно, дуплексное сканирование можно считать сегодня скрининговым методом диагностики состояния магистральных артерий. Информация о наличии поражения сонных артерий позволяет уточнить механизм развития сосудистомозговой недостаточности, провести отбор пациентов на хирургическое лечение даже при отсутствии каких-либо клинических признаков заболевания сосудов. И все-таки, вероятно, необходим взвешенный подход к использованию ультразвуковых и лучевых методов исследования, которые имеются в распоряжении неврологов, сосудистых хирургов, для оценки ангиоархитектоники каротидного бассейна. Например, сопоставление данных дуплексного сканирования сонных артерий, транскраниального дуплексного сканирования артерий виллизиева круга с результатами спиральной компьютерной ангиографии (СКА) свидетельствуют о том, что возможности методов в определении степени поражения сонных артерий идентичны. Приоритет в оценке структурных особенностей атеросклеротической бляшки, ее протяженности остается за ультразвуковым методом исследования, в то время как анатомические особенности артерий каротидного бассейна и в частности артерий виллизиева круга, с большей диагностической точностью выявляются по данным СКА. Транскраниальное дуплексное сканирование предоставляет информацию о функциональном состоянии артерий основания мозга, которая не может быть получена с помощью других методов исследования. Особенно ярко проявляются преимущества данной методики при мониторировании кровотока в артериях виллизиева круга во время каротидной эндартерэктомии (КЭАЭ), ангиопластики со стентированием. Согласно современным представлениям хирургическое лечение (каротидная эндартерэктомия, ангиопластика со стентированием), безусловно, является единственной возможностью и надежным способом первичной и вторичной профилактики ишемического инсульта у больных с окклюзирующим поражением сонных артерий. В Российской Федерации наблюдается четкая положительная динамика роста открытых и рентгеноэндоваскулярных вмешательств. Так, по данным МЗиСР РФ, в 2007 г. проведено 7936 операций на артериях, питающих головной мозг, что на 9,8% больше, чем в 2006 г. [3]. Рентгеноэндоваску- 67 лярное лечение стенозирующих поражений сонных артерий в 2008 г. возросло до 1026, частота выполнения стентирования внутренней сонной артерии составила 91,7%, что в целом соответствует мировым показателям [3]. Из общего числа реконструктивных сосудистых операций, выполненных в НЦН РАМН в течение 2008 г., 112 проведено по поводу окклюзирующих поражений ветвей дуги аорты. Открытые операции составили 43% (из них 83% – вмешательства на сонных артериях), ангиопластика со стентированием – 69% (из них 55% – вмешательства на сонных артериях). Интраоперационное ультразвуковое исследование помогает решению следующих задач: – определить необходимость обеспечения мер по защите головного мозга; – оценить гемодинамическую и эмболическую ситуации в артериях мозга, мгновенно зафиксировать появление патологических изменений в состоянии кровотока и, тем самым, уточнить патогенетические механизмы развития неврологической симптоматики; – после завершения основного этапа операции оценить качество (адекватность) выполненного вмешательства в зоне реконструкции либо стентирования [5]. Опубликованные на сегодняшний день работы посвящены в основном мониторированию кровотока в средней, передней и задней мозговых артериях на стороне реконструкции и противоположной стороне, а также в соединительных артериях виллизиева круга. Основным ограничением применения транскраниального мониторирования кровотока в артериях виллизиева круга является отсутствие транстемпорального ультразвукового окна. Наш опыт трансорбитального мониторирования кровотока в глазничной артерии во время основных этапов КЭАЭ свидетельствует об информативности выбранного доступа для мониторирования кровотока и решения вопросов, связанных с защитой головного мозга, регистрацией микроэмболов. На сегодняшний день достаточно четко изучены ультразвуковые критерии определения степени дефицита кровотока в бассейне выключенной сонной артерии во время каротидной эндартерэктомии. Это важно для решения вопроса о необходимости использования средств защиты мозга и оценки их эффективности. Эмболические сигналы, как правило, регистрируются на этапе восстановления кровотока по реконструируемой артерии. Интраоперационное мониторирование кровотока в средней мозговой артерии на стороне стентирования внутренней сонной артерии позволяет получить информацию о величине линейной скорости кровотока, наличии воздушных, материальных микроэмболических сигналов на всех этапах стентирования. Гемодинамическая ситуация, как правило, меняется в момент баллонной дилатации или при развитии вазоспазма в бассейне ВСА. Важное практическое значение имеет анализ характера и количества микроэмболических КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА 68 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА Частота развития очаговых поражений головного мозга по данным диффузионно-взвешенной МРТ Стентирование КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Автор, год КЭАЭ РА Отсутствие фильтра Наличие фильтра H. J. Jaeger и соавт., 2001 M. Schluter и соавт., 2003 29% – – 25% H. Z. Flach и соавт., 2004 – 43% – G. Maleux и соавт., 2006 – 41,5% – P. M. Britt и соавт., 2000 – – 9 A. Barth и соавт., 2000 – – 4 H. Z. Flach и соавт., 2004 – – 9 R. J. Feiwell и соавт., 2001 – – 4 – – сигналов во время доставки устройства противоэмболической защиты, доставки и раскрытия стента. Частота развития ишемических очаговых поражений головного мозга по данным диффузионновзвешенной магнитно-резонасной томографии после стентирования внутренней сонной артерии, КЭАЭ и рентгеноконтрастной ангиографии представлена в табл. Как следует из данных таблицы, поражение головного мозга после проведения стентирования внутренней сонной артерии отмечается чаще, чем после выполнения каротидной эндартерэктомии, рентгеноконтрастной ангиографии. Согласно данным G. Maleux и соавт. (2006 г.) в 41,5% случаев диагностированы новые ишемические очаги головного мозга, которые лишь в 5,6% наблюдений имели клинические проявления. Чрезвычайно актуален вопрос прогностической значимости влияния интраоперационных изменений кровотока во время каротидной эндартерэктомии, ангиопластики со стентированием ВСА для оценки риска развития ишемических поражений головного мозга в ближайшем послеоперационном периоде. Согласно нашим данным, изучение влияния интраоперационных изменений гемодинамики на характеристики диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии головного мозга в первые сутки после каротидной эндартерэктомии у 10 пациентов показало, что у 3 пациентов диагностировали очаги ишемии мозга, из них в одном наблюдении с развитием неврологических расстройств. Среди указанных 3 больных в 1 случае регистрировали признаки повышения периферического сопротивления кровотоку в момент пуска кровотока, в другом – 2 материальных микроэмбола, а также воздушные микроэмболические сигналы. Появление очаговой неврологической симптоматики в этих 2 наблюдениях не было отмечено. У третьего больного, оперированного по поводу 90% стеноза внутренней сонной артерии, обусловленного неоднородной по структуре бляшкой с наличием тромботических масс на ее поверхности, микроэмболические сигналы регистрировали во время дуплексного сканирования в дооперационном периоде. Во время каротидной эндартерэктомии фиксировали преобладание материальных эмболических сигналов с развитием инсульта эмболического генеза в первые сутки после операции. У остальных 7 пациентов данных за наличие свежих очагов ишемии головного мозга, признаков очаговой неврологической симптоматики не было выявлено. Показатели гемодинамики соответствовали гладкому течению интраоперационного периода, в трех наблюдениях регистрировали только воздушные микроэмболические сигналы. Мы полагаем, что комплекс данных клинического обследования, интраоперационного мониторирования кровотока в реконструируемой внутренней сонной артерии и диффузионно-взвешенной магнитно-резонансной томографии головного мозга являются оптимальным алгоритмом обследования на этапах хирургического лечения рассматриваемой категории больных. Дуплексное сканирование обладает уникальным потенциалом в определении морфологических изменений, которые развиваются в зоне удаления атеросклеротической бляшки, в зоне расположения стента. Ценность дуплексного сканирования в оценке результатов хирургического лечения возрастает с учетом того, что данный метод позволяет проводить динамическое наблюдение за состоянием артериальной стенки и стента, начиная от этапа интраоперационного исследования, включая последующие исследования пациентов в ближайшем и отдаленном послеоперационном периодах. Пациентам, перенесшим хирургическое вмешательство на сонных артериях, дуплексное сканирование необходимо выполнять сразу после завершения операции, через 3, 6 и 12 месяцев, а затем ежегодно. Только последовательное выполнение ультразвукового исследования позволяет хирургам, неврологам выбрать оптимальную тактику ведения пациента и предотвратить развитие послеоперационных расстройств. Таким образом, активное применение современных высокотехнологичных ультразвуковых методов исследования сосудов расширяет возможности диагностики и профилактики, а также позволяет назначать своевременное радикальное лечение и оценивать его эффективность и тем самым снижать процент инвалидизации населения и улучшaть качество жизни. ЛИТЕРАТУРА 1. 2. 3. Балахонова, Т. В. Ультразвуковое исследование артерий у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями: автореф. дис. … д-ра мед. наук / Т. В. Балахонова. – М., 2002. – 40 с. Бокерия, Л. А. Сердечно-сосудистая хирургия – 2007 / Л. А. Бокерия, Р. Г. Гудкова. – М.: НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН, 2008. Бокерия, Л. А. Рентгенэндоваскулярная диагностика и лечение заболеваний сердца и сосудов в Российской Федерации – 2008/ Л. А. Бокерия, Б. Г. Алекян. – М.: НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН, 2009. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Кунцевич, Г. И. Комплексная диагностика состояния артериальной стенки общих сонных и бедренных артерий по данным ультразвукового исследования у больных с клиническими проявлениями ишемической болезни сердца / Г. И. Кунцевич, О. М. Несук, Е. А. Гаврилова и др. // Ультразвуковая диагностика. – 2000. – № 3 – С. 71–77. Кунцевич, Г. И. Ультразвуковые методы исследования ветвей дуги аорты / Г. И. Кунцевич. – Мн.: Аверсэв, 2006. – С. 126–143. Кухарчук, В. В. Лечение дислипидемии как важный фактор профилактики атеросклероза и его осложнений: руководство по атеросклерозу и ишемической болезни сердца / В. В. Кухарчук. – М.: Медиамедика, 2007. – С. 274–294. Покровский, А. В. Стуктурно-функциональные изменения стенки артерий и клинические проявления неспецифического аортоартериита / А. В. Покровский, Г. И. Кунцевич, А. Е. Зотиков и др. // Ангиология и сосуд. хир. – 2009. – № 1. – С. 7–16. Рогоза, А. Н. Современные методы оценки состояние сосудов у больных артериальной гипертонией / А. Н. Рогоза, Т. В. Балахонова, Н. М. Чихладзе и др. – М.: Атмосфера, 2008. – С. 33–35. Сергиенко, И. В. Влияние терапии розувастатином на липидный спектр, факторы воспаления и функцию эндотелия у больных с ишемической болезнью сердца / И. В. Сергиенко, Е. Ю. Самойленко, В. П. Масенко и др. // Кардиология. – 2006. – № 5. – № 4–8. Суслина, З. А. Инсульт: диагностика, лечение, профилактика / З. А. Суслина, М. А. Пирадов. – М.: МЕДпрессИнформ, 2008. – С. 160–172. Barth, A. Silent cerebral ischemia detected by diffusionweighted MRI after carotid endarterectomy / A. Barth, L. Remonda, K. O. Lovblad et al. // Stroke. – 2000. – Vol. 31. – P. 1824–1828. Britt, P. M. Incidence of postangiographic abnormalities / P. M. Britt, J. E. Heiserman, R. M. Snider et al. // Neuradiol. – 2000. – Vol. 21. – P. 55–59. Celermajer, D. S. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis / D. S. Celermajer, K. E. Sorensen, V. M. Gooch et al. // Lancet. – 1992. – Vol. 340. – P. 1111–1115. Corretti, M. C. Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flowmediated vasodilatation of the brachial artery. A report of the International Brachial Artery Reactivity Task Force / M. C. Corretti, T. J. Anderson, E. J. Benjamin et al. // J. Amer. Coll. Cardiol. – 2002. – Vol. 39, № 2. – P. 257–265. Daniel, H. On behalf of the European Network for Non-invasive Investigation of Large Arteries. Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications / H. Daniel, P. Bruno, V. Charalambos et al. // Eur. Heart J. – 2006. – Vol. 27. – P. 2588–2605. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 69 Feiwell, R. J. Detection of clinically silent infarcts after carotid endarterectomy by use of diffusion-weighted imaging / R. J. Feiwell, L. Besmertis, R. Sarkar et al. // Amer. J. Neuroradiol. – 2001. – Vol. 22. – P. 646–649. Flach, H. Z. Cerebral ischemia after carotid intervention / H. Z. Flach, M. Ouhlous, J. M. Hendriks et al. // J. Endovasc. Ther. – 2004. – Vol. 11. – P. 251–257. Gamble, G. Estimetion of arterial stiffness, compliance and distensibility from M-Mode ultrasound measurements of the common carotid artery / Gamble G., Zorn J., Sanders G. et al. // Stroke. – 1994. – Vol. 25. – P. 11–16. Jaeger, H. J. Diffusion-weighted MR imaging after angioplasty or angioplasty plus stenting of arteries supplying the brain / H. J. Jaeger, K. D. Mathias, R. Drescher et al. // Amer. J. Neuroradiol. – 2001. – Vol. 22. – P. 1251–1259. John R., Crouse, III. Effect of rosuvastatin on progression of carotid intima-media thickness in low-risk individuals with subclinical atherosclerosis: The METEOR Trial / John R., Crouse, III; Joel S. Raichlen; Ward A. Riley; et al. // JAMA. – 2007. – Vol. 297, № 12. – P. 1344–1353. Maleux, G. Cerebral ischemia after filter-protected carotid artery stenting is common and cannot be predicted by the presence of substantial amount of debris captured by the filter device / G. Maleux, P. Demaerel, I. Werbeken, K. Dainines et al. // Neuroradiol. – 2006. – Vol. 27. – P. 1830–1833. Pignoli, P. Ultrasound B-mode imaging for arterial wall thickness measurement / P. Pignoli // Ater. Rev. – 1986. – № 12. – P. 177–184. Salonen, J. T. Arterial wall thickness, carotid atherosclerosis and the risk of myocardial infarction and cerebrovascular stroke / J. T. Salonen, R. Salonen // Intima-Media Thickness and Atherosclerosis. Predicting the Risk?; ed. by P.-J. Touboul. – London; New York: The Parthenon Publishing Group, 1997. – P. 97–104. Schluter, M. Focal ischemia of the brain after neuroprotected carotid artery stenting / M. Schluter, T. Tubler, J. C. Steffens et al. // J. Amer. Coll. Cardiol. – 2003. – Vol. 42. – P. 1007–1013. Shinro, M. Effect of Statin Therapy on Arterial Stiffness in Patients with Hyperlipidemia: Shiga Pravastatin Atherosclerosis Study (SHIPAS) Group / M. Shinro, N. Yasuyuki, Y. Tetsuhiro et al. // J. Applied Research. – 2005. – Vol. 5, № 2. – P. 397–401. Stein, J. H. American Society of Echocardiography Carotid Intima – Media Thickness Task Force. Use of carotid ultrasound to identify subclinical vascular disease and evaluate cardiovascular disease risk: a consensus statement from the American Society of Echocardiography Carotid Intima – Media Thickness Task Force. Endorsed by the Society for Vascular Medicine / J. H. Stein, C. E. Korcarz, R. T. Hurst et al. // J. Amer. Soc. Echocardiogr. – 2008. – Vol. 21, № 2. – P. 93–111. Поступила 25.08.2009 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА 70 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 616.133+616.134.9]-089 ХИРУРГИЧЕСКОЕ ЛЕЧЕНИЕ ПРИ ПОРАЖЕНИИ СОННЫХ И ПОЗВОНОЧНЫХ АРТЕРИЙ Л. А. Бокерия*1, З. К. Пирцхалаишвили1, Л. И. Пышкина2, М. В. Шумилина1, Н. А. Дарвиш1, Д. Г. Цирихова1, А. В. Игнатенко1 1 Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева (дир. – академик РАМН Л. А. Бокерия) РАМН, 2 Кафедра неврологии и нейрохирургии лечебного факультета РГМУ, Москва КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 К л ю ч е в ы е с л о в а : поражение брахиоцефальных артерий, хирургическое лечение, проба Матаса, перфузионная компьютерная томография, ультразвуковое дуплексное сканирование. В России отмечается неуклонный рост количества больных сосудистыми заболеваниями головного мозга (Покровский А. В., 2004) На сегодняшний день в мире около 9 млн человек страдают цереброваскулярными болезнями. Основное место среди них занимают инсульты, каждый год поражающие от 5,6 до 6,6 млн человек и уносящие 4,6 млн жизней; смертность от цереброваскулярных заболеваний уступает лишь смертности от заболеваний сердца и опухолей всех локализаций и достигает в экономически развитых странах 11% (Bonita R., 1994). В России ежегодно регистрируется около 450 000 новых инсультов, и этот показатель является одним из самых высоких в мире. В нашей стране летальность при ишемическом инсульте колеблется в пределах 35–40% (Покровский А. В., 2008). Среди больных, перенесших инсульт, частота повторных инфарктов мозга составляет 30%. Наиболее вероятным исходом ишемического инсульта (кроме летального) является инвалидизация (80% больных, из которых 30% – глубокие инвалиды, нуждающиеся в посторонней помощи), и лишь у 11% больных наблюдается полный регресс симптоматики. К труду возвращаются не более одной пятой больных, перенесших ишемический инсульт, из них до 55% больных — это население, не достигшее пенсионного возраста (Суслина З. А., 2008). В популяционных исследованиях, проведенных как отечественными, так и зарубежными исследователями, установлено, что от 30 до 50% всей совокупности ишемического поражения головного мозга вызвано атеросклеротическим поражением сосудов головного мозга (Покровский А. В., 2004). Впервые сообщение об успешной операции на сонной артерии в 1954 г. сделал R. Eastcott. Однако в 1953 г. M. DeBakey выполнил успешное оперативное вмешательство при атеросклеротическом стенозе сонной артерии по методике, ставшей классической, но опубликовал это наблюдение позже. Неудовлетворительные результаты консервативного лечения вертебробазиляр* Адрес для переписки: E-mail: leoan@online.ru ной недостаточности в пятидесятых годах двадцатого столетия побудили ряд хирургов к реконструкции пораженной позвоночной артерии (ПА). E. G. Hutchinson и P. O. Yates в 1956 г. опубликовали сообщение о первой попытке реконструкции ПА у больного с церебральной ишемией. Только в 1958 г. М. DеBakey произвел первую успешную реконструктивную операцию на позвоночной артерии. А. Powers в 1958 г. предложил ликвидацию перегиба ПА без вскрытия просвета путем реверсии подключичной артерии за щитошейный ствол с фиксацией к ключице. В 1959 г. W. R. Сate и H. W. Scott сообщили о первой тромбэндартерэктомии из подключичной и позвоночной артерий. Одними из первых опубликовали в 60-х годах XX в. результаты реконструкции позвоночных артерий такие ученые, как М. DeBakey, C. A. Hardin и др. В 1978 г. A. I. Carney описал операцию общесонно-дистальнопозвоночного шунтирования. В качестве артерии-донора использовали наружную сонную артерию. В 1980 г. первую имплантацию позвоночной артерии в общую сонную артерию выполнил W. Edwards. C. A. Hardin первым выполнил декомпрессию ПА в костном канале. Первая реконструктивная операция на позвоночной артерии в НЦССХ выполнена в 1965 г. профессором В. С. Работниковым. Одними из первых крупных международных мультицентровых исследований по сравнительному изучению медикаментозного и хирургического лечения больных с симптомным стенозом были ВСА North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial (NASCET 1991) и The Europen Carotid Surgery Trial (ECST 1991). Оба исследования показали значительное снижение частоты инсульта и смерти уже в течение первых 2-х лет после каротидной эндартерэктомии (КЭАЭ) по сравнению с больными, лечившимися консервативно. Частота инсульта в течение двух лет составила 9% после КЭАЭ и 26% – при медикаментозном лечении больных. Следует отметить, что при хирургическом лечении таких больных относительный риск развития инсульта снизился на 71% по срав- УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА Материал и методы В исследование были включены 286 пациентов с гемодинамически значимым поражением сонных и позвоночных артерий. Средний возраст больных составил 58,4±5,6 года. Мужчин было 224 (78%), женщин – 62 (22%), из них 102 (35,7%) пациента, не достигшие пенсионного возраста (рис. 1). Распределение больных по видам хронической сосудисто-мозговой недостаточности (ХСМН) проводили согласно классификации А. А. Спиридонова, разработанной в НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН и впервые опубликованной в 1987 году. Пациентов с первой стадией (компенсированной) хронической мозговой недостаточности было 64 (22,4%), со второй (субкомпенсированной) стадией – 148 (51,7%), с третьей (декомпенсированной) стадией – 74 (25,9%). В соответствии с локализацией поражений сосудистых бассейнов больные были разделены на группы (табл. 1). Спектр сопутствующих заболеваний в изучаемой группе представлен в таблице 2. Из сопутствующих заболеваний у оперированных пациентов наиболее часто встречались артериальная гипертензия (91,6%) и ИБС (76,2%). В работе нами использован широкий спектр диагностики состояния кровоснабжения голов- 62 (22%) 224 (78%) Мужчины Женщины Рис. 1. Распределение больных по полу ного мозга. Всем больным проводилось комплексное диагностическое обследование, которое включало осмотр неврологом, эхокардиографию, коронарографию, ультразвуковую диагностику брахиоцефальных артерий и вен (УЗДГ, ДС, ТКДГ) по методике, принятой в НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН, пробу на фотореактивность путем фотостимуляции зрительного анализатора для определения перфузионного резерва вертебробазилярного бассейна, капнопробу для изучения перфузионного резерва каротидного бассейна, пробу Матаса. Кроме того, проводились: – КТ-ангиография – 48 (16,8%) пациентам; – ангиография брахиоцефальных артерий – 238 (83,2%) пациентам; – нагрузочные пробы (стресс-эхо) – 139 (48,6%) пациентам; – МРТ головного мозга – 164 (57,3%) пациентам; – перфузионная компьютерная томография для оценки перфузии головного мозга – 28 (9,8%) пациентам. Ультразвуковое дуплексное сканирование проводили на аппаратах Vivid-3 («General Electric»), Philips SD-800 по стандартной методике. Метод позволяет четко определить основные анатомические параметры БЦА, тип бифуркации ВСА, рассчитать основные параметры внутрисосудистой гемодинамики, особенности венозного оттока, в том числе и в интракраниальных отделах, изучить локализацию и структуру атеросклеротических бляшек, оценить непосредственные и отдаленные результаты хирургического лечения (рис. 2–4). ТКДГ проводили на аппарате Биомед-2 (Россия). Таблица 1 Распределение больных по топографии поражения БЦА Топография поражения Число больных, n (%) 1-я группа – каротидный бассейн, в том числе: 1а) одностороннее поражение ВСА 1б) двустороннее поражение ВСА 1в) стеноз и контралатеральная окклюзия ВСА 114 (39,9) 39 (34,2) 58 (50,9) 17 (14,9) 2-я группа – сочетанное поражение каротидного и ВБ бассейнов, в том числе: 2а) одностороннее поражение ВСА и ПА 2б) одностороннее поражение ВСА и двустороннее поражение ПА 2в) двустороннее поражение ВСА и одностороннее поражение ПА 2г) двустороннее поражение ВСА и ПА 2д) окклюзия ВСА+стеноз контралатеральной ВСА и одностороннее поражение ПА 2е) окклюзия ВСА+стеноз контралатеральной ВСА и двустороннее поражение ПА 172 (60,1) 49 (28,5) 34 (19,8) 68 (39,5) 14 (8,1) 5 (2,9) 2 (1,2) Всего… 286 (100) КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 нению с больными, лечившимися медикаментозно. Европейское исследование (ESCT) также показало снижение абсолютного риска развития инсульта у подобных больных на 12% и относительного риска развития инсульта – на 56% после КЭАЭ в течение трех лет. Операции на ветвях дуги аорты, среди которых по статистике 85% приходится на хирургию сонных и 15% – на хирургию позвоночных артерий, способствуют профилактике первичных и повторных ишемических инсультов, снижению смертности, инвалидизации, улучшению качества жизни. В России наблюдается неуклонный рост оперативного вмешательства на брахиоцефальных артериях (БЦА), однако до сих пор эта проблема далека от решения. 71 72 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА Таблица 2 Сопутствующая патология у пациентов с поражением БЦА (N = 286) Сопутствующая патология Артериальная гипертензия Сахарный диабет Синдром Лериша ИБС Число больных, n (%) 262 (91,6) 38 (13,3) 116 (40,5) 218 (76,2) КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 2. Сонограмма ВСА (поперечное сканирование). Стеноз ВСА 75% (по площади поражения) Рис. 3. Сонограмма S-образной извитости ВСА Определение перфузионного резерва в каротидном бассейне проводили с помощью мониторинга ЛСК по СМА при ингаляции СО2, а результат выражался индексом церебрального перфузионного резерва (ИЦПР), который рассчитывался по формуле: ИЦПР = (ЛСК СО2 – ЛСК0 ) / (р СО2х – р СО2о), где ЛСК СО2 – линейная скорость кровотока при гиперкапнии; ЛСК0 – начальная линейная скорость кровотока; р СО2х – напряжение углекислого газа в крови; р СО2о – исходное напряжение углекислого газа в крови. В норме ИЦПР составляет более 3,2 см/с/мм рт. ст. Проба на фотореактивность позволяет определить перфузионной резерв вертебробазилярного бассейна. В ходе определения индекса фотореак- тивности (ИФР) оценивается динамика скорости кровотока по задней мозговой артерии. Нормой считается ИФР более 25%. При проведении модифицированной пробы Матаса возможны следующие варианты: – отрицательная проба, характеризующаяся отсутствием клинических проявлений, снижением кровотока по средней мозговой артерии не более 55%, гиперперфузией не выше 109% и длительностью менее 4 с; – условно положительная проба, характеризующаяся отсутствием клинической симптоматики, падением скорости кровотока по средней мозговой артерии не более 64%, гиперперфузией не выше 130% и длительностью менее 20 с; – положительная проба, характеризующаяся возникновением очаговой мозговой симптоматики, чаще с падением скорости кровотока по средней мозговой артерии более 64% и гиперперфузией выше 130%. Результаты пробы Матаса зависят от путей компенсации кровообращения, в первую очередь от состояния виллизиева круга и функциональных резервов мозгового кровообращения. Всем пациентам с третьей стадией сосудистомозговой недостаточности, а также пациентам со второй стадией при выявлении низкого функционального резерва по данным ТКДГ с нагрузочными пробами (ИЦПР, ИФР, модифицированной пробой Матаса) выполняли магнитно-резонансное исследование головного мозга на томографе Tomikon S-50 Avance фирмы «Bruker» с силой магнитного поля 0,5 Т. Вышеуказанный аппарат имеет минимальное время сканирования и обработки результатов, что дает ему преимущество перед другим, аналогичным оборудованием. Для обследования использовали головную катушку. Исследование выполняли по программе SE в режиме T1– T2 и РD–ВИ в аксиальной, сагиттальной плоскостях с толщиной срезов 6 мм. Перфузионную компьютерную томографию (ПКТ) выполняли для оценки перфузии головного мозга (рис. 5). При исследовании использовали контрастное вещество омнипак-300. Исследование проводилось с толщиной срезов 0,8 мм. Перфузионная КТ дает два неоспоримых преимущества при диагностике инсультов: области мозга с нарушением перфузии могут обнаруживаться сразу же после появления клинической симптоматики; данные о состоянии кровотока в тканях по результатам КТ дают возможность врачу отличить необратимо поврежденное вещество головного мозга и потенциально обратимые изменения, располагающиеся в области так называемой пенумбры или полутени (рис. 6). Таким образом, появляется возможность более точно судить о состоянии как ткани мозга, так и мозгового кровотока, его функционального резерва. Основными параметрами перфузионной КТ являются: – церебральный кровоток (ЦК), измеряемый количеством миллилитров крови на 100 г ткани мозга в минуту. Обычно в норме значения УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА а б в г 73 Рис. 4. Сонограммы позвоночных артерий: Рис. 5. Перфузионная компьютерная томограмма. Пациент в возрасте 61 года с перенесенным ишемическим инсультом с левосторонним гемипарезом. На изображениях видна большая область гипоперфузии в бассейне правой средней мозговой артерии ЦК находятся в пределах 50–80 мл крови на 100 г ткани мозга в минуту; – объем церебрального кровотока (ОЦК), определяемый как процентное содержание кровеносных сосудов в определенном объеме мозговой ткани. Коронарография и ангиография брахиоцефальных артерий проводилась на двухпроекционных аппаратах фирмы «Unicath» и «Fillips Integris Polydiagnost C2» по стандартной методике в стандартных проекциях (рис. 7–9). Рис. 6. Типичные кривые время/плотность после введения болюса контрастного вещества при КТ-перфузии, которые отображают последовательности денситометрических показателей в артериальном сосуде (голубая), венозном сосуде (желтая) и в церебральной паренхиме (красная) а б Рис. 7. Ангиограммы сонных артерий: а и б – патологические извитости внутренних сонных артерий КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 а – стеноз в устье; б – извитость с септальным стенозом; в – петлеобразование; г – извитость в V1 74 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА Рис. 8. Ангиограмма. Критический стеноз ВСА КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Результаты Для определения тактики хирургического лечения у пациентов с сосудистой патологией брахиоцефальных артерий нами были выделены и использовались ряд параметров, стратифицирующих риск развития мозговых осложнений. В таблице 3 приводятся результаты проведения гиперкапнической пробы у обследованных пациентов. По результатам гиперкапнической пробы выявлена группа пациентов с низким церебральноперфузионным резервом – 47 (16,4%) человек и большая группа больных в стадии субкомпенсации – 124 (43,4%) человека. По результатам пробы с фотостимуляцией выявлена большая группа пациентов с низкой фотореакцией – 187 (65,3%) человек и парадоксальной реакцией (ИФР<0) – 31 (10,8%) человек (табл. 4). Результаты пробы Матаса зависят от путей компенсации кровообращения, в первую очередь от состояния виллизиева круга и функциональных резервов мозгового кровообращения. В таблице 5 приведены результаты пробы Матаса. Результаты пробы Матаса оказались положительными у 20,3% пациентов и условно положительными у 9,4% пациентов. МРТ головного мозга выполнено 164 пациентам. Отсутствие или наличие очага менее 1 см выявлены у 104 (63,4%) пациентов, очаг от 1 до 3 см – у 43 (26,2%) пациентов, очаг более 3 см – у 17 (10,4%). Перфузионная КТ головного мозга выполнена 28 больным. Отсутствие признаков нарушений перфузии – стабильный очаг (более 50 мл/100 г) выявлено у 16 (57,2%) больных; умеренное нарушение перфузии (более 35 мл/100 г) – у 8 (28,6%); выраженное нарушение перфузии (менее 35 мл/100 г) – у 4 (14,2%) пациентов. Рис. 9. Ангиограмма. Патологическая извитость ПА в V1 Каждого из 286 пациентов мы стратифицировали по указанным выше параметрам и определяли степень риска мозговых осложнений при хирургическом вмешательстве (табл. 6). В предоперационном периоде больные получали терапевтическую поддержку (мексидол 4,0 в/в; церебролизин 5,0 в/в; нимотоп по 1 таб. 3 раза в сут; глицин по 2 таб. 3 раза в сут под язык). У пациентов с затруднением венозного оттока обязательно проводилась его активизация. Таблица 3 Результаты гиперкапнической пробы у пациентов с поражением БЦА (N = 286) Стадия СМН Число больных, n (%) Компенсация (ИЦПР>3,2 см/с/мм рт. ст.) Субкомпенсация (ИЦПР<2,5 см/с/мм рт. ст.) Декомпенсация (ИЦПР<1,2 см/с/мм рт. ст.) 115 (40,2) 124 (43,4) 47 (16,4) Всего… 286 (100) Таблица 4 Результаты пробы с фотостимуляцией у пациентов с поражением БЦА (N = 286) ИФР Более 10% Ниже 10% Ниже 0 (парадоксальная) Число больных, n (%) 68 (23,8) 187 (65,3) 31 (10,8) Таблица 5 Результаты пробы Матаса у пациентов с поражением БЦА (N = 286) Проба Матаса Число больных, n (%) Отрицательная Условно положительная Положительная 201 (70,3) 27 (9,4) 58 (20,3) Всего… 286 (100) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА 75 Таблица 6 Параметры, определяющие риск развития мозговых осложнений Критерии высокого риска Критерии низкого риска Дуплексное сканирование Критический стеноз ВСА (более 85%) Окклюзия ВСА Бикаротидные стенозы Стеноз ВСА 50–60% ТКДГ Критический стеноз СМА, ПМА или ЗМА Отсутствие поражения Фотореактивность: индекс фотореактивности (ИФР) (норма 25%) Парадоксальная реакция (ИФР ниже 0) ИФР выше 15% Капнопроба: ИЦПР (норма 3,2 см/с/мм рт. ст. СО2) ИЦПР ниже 1,2 см/с/мм рт. ст. ИЦПР выше 2,5 см/с/мм рт. ст. Модифицированная проба Матаса Положительная и условно положительная Отрицательная МРТ головного мозга Наличие ишемического очага размером более 3 см Отсутствие очага КТ-ангиография Критический стеноз ВСА (более 85%) Окклюзия ВСА Критический стеноз СМА, ПМА или ЗМА Стеноз ВСА 50–60% Отсутствие поражения в интракраниальных отделах Ангиография БЦА Критический стеноз ВСА (более 85%) Окклюзия ВСА Бикаротидные стенозы Критический стеноз СМА, ПМА или ЗМА Стеноз ВСА 50–60% Отсутствие поражения в интракраниальных отделах Перфузионная КТ Наличие зоны выраженного нарушения перфузии головного мозга (менее 35 мл/100 г) Отсутствие поражения, зон нарушения перфузии Интраоперационно больным с высоким риском проводилась защита головного мозга: медикаментозная коррекция (нимотоп 50,0 в/в капельно; церебролизин 10–20 мл в/в капельно); управляемая артериальная гипертензия – снижение систолического артериального давления должно быть не ниже целевого: 150–160 мм рт. ст. минимально допустимое для пациентов с артериальной гипертензией III ст. и/или двусторонним каротидным стенозом более 70%; 135–140 мм рт. ст. оптимально для больных с артериальной гипертензией II ст. и/или односторонним каротидным стенозом более 70%; мониторинг мозгового кровотока (ТКДГ); при сопутствующей патологии коронарных артерий (по данным стресс-ЭхоКГ, коронарографии) – кардиотоническая поддержка; применение внутрипросветного шунта. В послеоперационном периоде пациентам проводилась медикаментозная поддержка нейропротекторами и кардиотониками, а также мониторинг артериального давления и мозгового кровотока. Как уже было сказано выше, в исследование были включены 286 пациентов с поражением сонных и позвоночных артерий. Данные исследований показывают о необходимости восстановления магистрального кровотока по брахиоцефальным артериям. В отделении хирургического лечения нарушения мозгового кровообращения при различном поражении БЦА были проведены реконструктивные операции (табл. 7). Наибольшее количество операций составили эндартерэктомии из внутренней сонной артерии с пластикой из ксеноперикарда – 133 (46,5%), пластика позвоночной артерии с расширяющей заплатой произведена у 36 (12,6%), резекция извитости внутренней сонной артерии с анастомозом конец в конец – у 28 (9,8%) больных (рис. 10–12). Нами были проанализированы жизнеугрожающие осложнения ближайшего послеоперационного периода – ТИА, инфаркт миокарда, нарушения ритма сердца (пароксизмальная форма фибрилляции предсердий, желудочковая экстрасистолия) (табл. 8). За весь период наблюдения не было отмечено ни одного случая летальности. Таблица 7 Виды реконструктивных операций на брахиоцефальных артериях Вид операции Эндартерэктомия из ВСА с пластикой из ксеноперикарда Эверсионная эндартерэктомия Резекция извитости ВСА с анастомозом конец в конец Резекция извитости ВСА с низведением Протезирование ВСА Эндартерэктомия из позвоночной артерии Пластика позвоночной артерии с расширяющей заплатой Резекция позвоночной артерии с реимплантацией в подключичную артерию Сонно-позвоночное и позвоночноподключичное шунтирование Декомпрессия позвоночной артерии Резекция аневризмы ВСА Количество, n (%) 133 (46,5) 16 (5,6) 28 (9,8) 10 (3,5) 4 (1,4) 19 (6,6) 36 (12,6) 16 (5,6) 5 (1,7) 18 (6,3) 1 (0,3) КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Метод оценки 76 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА а б Рис. 10. Эндартерэктомия из бифуркации общей сонной артерии: а – бляшка в просвете ОСА с переходом на ВСА; б – состояние ВСА после удаления бляшки КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 а б Рис. 11. Варианты деформаций внутренней сонной артерии: в г а Рис. 12. Резекция аневризмы внутренней сонной артерии: а – до резекции; б – после резекции а – горизонтальное отхождение и кинкинг ВСА; б – койлинг; в – S-образная извитость; г –Z-образная извитость б УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА 77 СМН, качество жизни УЗДГ + ДС + ТКДГ проба Матаса АКГ, МРТ, КТ-перфузия ЦПР ФР Локализация поражения, гемодинамические особенности, факторы риска Приоритетность поражения КБ + ВББ Вид реконструкции Особенности послеоперационного наблюдения КБ + ВББ Особенности ведения до-, интра-, послеоперационного периода Оценка динамики СМН, качества жизни Рис. 13. Алгоритм хирургической тактики при поражении брахиоцефальных артерий Таблица 8 Осложнения в раннем послеоперационном периоде Число больных (%) Осложнения в группе с высоким риском (N = 85) в группе с низким риском (N = 201) Заключение Модифицированная проба Матаса, оценивающая толерантность мозга к ишемии (общее состояние путей компенсации кровообращения), является основным фактором, определяющим условия проведения каротидной эндартерэктомии: необходимость применения защиты головного мозга, а именно внутрипросветного шунтирования. Больным с множественным поражением сонных и позвоночных артерий при низкой толерантности головного мозга к ишемии (положительная проба Матаса, низкие показатели ИФР) показана первоочередная реваскуляризация вертебробазилярного бассейна. Комплексная оценка резерва перфузии головного мозга позволяет выбрать оптимальную хирургическую тактику у пациентов с сочетанным поражением каротидного и вертебробазилярного бассейна и уменьшить вероятность развития интра- и послеоперационных мозговых осложнений (рис. 13). Поэтапная коррекция является безопасным и эффективным методом хирургического лечения больных с множественным поражением брахиоцефальных артерий. При правильно выставленных показаниях, адекватной защите головного мозга и полноценном обеспечении операции, реконструкции на брахиоцефальных артериях при множественном пораже- 0 1 (1,2) 0 0 0 2 (0,9) 2 (0,9) 0 нии могут выполняться с хорошими результатами. Успех лечения при данном виде патологии зависит от рационального использования современных методов диагностики и хирургического лечения. В современном сосудистом отделении должны быть возможности и готовность для выполнения поэтапных операций на сонных и позвоночных артериях. ЛИТЕРАТУРА 1. 2. 3. 4. 5. 6. Абрамов, И. С. Опыт использования расширяющей заплаты при каротидной эндартерэктомии / И. С. Абрамов, А. Э. Гайдашев, Е. Б. Тутова, Е. Б. Куперберг // Медицинская визуализация. – 1997. – № 2. – С. 12–17. Бокерия, Л. А. Сердечно-сосудистая хирургия – 2005. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения / Л. А. Бокерия, Р. Г. Гудкова. – М.: НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН, 2006. – 114 с. Бокерия, Л. А. Сердечно-сосудистая хирургия – 2003. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения / Л. А. Бокерия, Р. Г. Гудкова. – М.: НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН, 2003. – С. 4, 90. Булынин, В. И. Хирургическая тактика при мультифокальных поражениях артерий головного мозга и других сосудистых бассейнов / В. И. Булынин, С. М. Мартемьянов. – Третий съезд сердечно-сосудистых хирургов. – СПб., 1993. – С. 129. Бураковский, В. И. Дальнейшие пути организации помощи больным с заболеваниями сосудов / Тезисы Всесоюзной конференции «Актуальные вопросы организации, профилактики и хирургического лечения болезней магистральных сосудов». – М., 1985. – Ч. 1. – С. 3–14. Митрошин, Г. Е. Хирургическая коррекция цереброваскулярных расстройств при мультифокальном атеросклерозе / Г. Е. Митрошин, Г. И. Антонов, С. Ф. Барсуков, В. А. Мартынов // Ангиология и сосуд. хир. – 1995. – № 2.– С. 98. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Инфаркт миокарда, острая сердечная недостаточность Нарушения ритма ТИА Летальность 78 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА Покровский, А. В. Ранние повторные операции после каротидной ЭАЭ / А. В. Покровский, В. Л. Буяновский, К. М. Нарлыев и др. – Донецк, 1993. – С. 89. Покровский, А. В. Эндартерэктомия при атеросклеротическом стенозе внутренней сонной артерии / А. В. Покровский, Т. И. Глазунова // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. – 1991. – Т. 91, № 7. – С. 66–68. Покровский, А. В. Состояние сосудистой хирургии в России в 2007 году / А. А. Покровский. – М., 2008. Покровский, А. В. Сравнительный анализ отдаленных результатов каротидной эндартерэктомии в зависимости от методики операции / А. В. Покровский, Г. И. Кунцевич, Д. Ф. Белояруев и др. // Ангиология и сосуд. хир. – 2005. – Т. 11, № 1. – С. 93–103. Покровский, А. В. Непосредственные результаты каротидной эндартерэктомии у больных с остаточными явлениями инсульта / А. В. Покровский, В. А. Кияшко // Хирургия. – 1993. – № 5. – С. 9–13. Спиридонов, А. А. Сравнительная оценка результатов хирургического и медикаментозного лечения больных с окклюзирующим поражением брахиоцефальных артерий / А. А. Спиридонов, Е. Б. Куперберг, И. Н. Руднев // Грудная и серд.-сосуд. хир. – 1993. – № 1. – С. 22–27. Суслина, З. В. Концепция и принципы кардионеврологии. Очерки ангионеврологии / З. В. Суслина, А. В. Фонякин, Л. А. Гераскина. – М.: Атмосфера, 2005. – С. 108–120. Beebe, H. G. Assessing risk associated with carotid endarterectomy: a statement for health professionals by an Ad Hoc Committee on Carotid Surgery Standards of the Stroke Council, American Heart Association / H. G. Beebe, G. P. Clagett, J. A. DeWeese et al. // Circulation. – 1999. – Vol. 79. – P. 72–73. Bock, R. W. The natural history of asymptomatic carotid artery disease / Bock R. W., Gray-Weale A. C., Mock P. A. et al. // J. Vasc. Surg. – 1993. – Vol. 17. – P. 160–171. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. Brott, T. The practice of carotid endarterectomy in a large metropolitan area / T. Brott, K. Thalinger // Stroke. – 1994. – Vol. 15. – P. 50–55. Cate, W. R. Cerebral ischaemia of origion: relief by subclavuan- vertebral artery thromboendarterectomy / W. R. Cate, H. W. Scott // Surgery. – 1959. – P. 19–31. Committee on Health Care Issues, American Neurological Association. Does carotid endarterectomy decrease stroke and death in patients with transient ischemic attacks? // Ann. Neurol. – 2002. – Vol. 22. – P. 72–76. Craver, J. M. Concomitant carotid and coronary artery reconstruction / J. M. Craver, D. A. Murphy, E. L. Jones et al. // Ann. Surg. – 2000. – Vol. 195. – P. 12–20. DeBakey, M. Surgical considerations of occlusive disease of innominate, carotid, subclavian and vertebral arteries / M. DeBakey, E. S. Crawford, D. A. Cooley et al. // Ann. Surg. – 1959. – Vol. 149. – P. 690–710. DeWeese, J. A. Results of carotid endarterectomies for transient ischemic attacks: five years later / J. A. DeWeese, C. G. Rob, R. Satran et al. // Ibid. – Vol. 178. – P. 58–64. Edwards, W. H. Analysis of a decade of carotid reconstructive operations / W. H. Edwards, W. H. Edwards Jr, J. M. Jenkins, J. L. Mulherin Jr. // J. Cardiovasc. Surg. (Torino). – 2004. – Vol. 30. – P. 424–429. Ennix, C. L. Jr. Improved results of carotid endarterectomy in patients with symptomatic coronary disease: an analysis of 1,546 consecutive carotid operations / C. L. Ennix Jr, G. M. Lawrie, G. C. Morris Jr et al. // Stroke. – 1997. – Vol. 10. – P. 122–125. European Carotid Surgery Trialists’ Collaborative Group. MRC European Carotid Surgery Trial: interim results for symptomatic patients with severe (70–99%) or with mild (0–29%) carotid stenosis // Lancet. – 1991. – Vol. 337. – P. 1235–1243. Hardin, C. A. Vertebral artery insufficiency produced by osteoarthritic spurs / C. A. Hardin // Arch. – 1965. – Vol. 90. – P. 629–633. Поступила 25.08.2009 © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 УДК 616.831-005.4:616.133-007.272 КРИТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ИШЕМИИ МОЗГА ПРИ ОККЛЮЗИИ СОННОЙ АРТЕРИИ В. А. Шахнович, И. Ю. Кудрявцев*, С. М. Абузайд, В. В. Васильченко, С. Б. Яковлев, С. Р. Арустамян НИИ нейрохирургии им. акад. Н. Н. Бурденко (дир. – академик РАН и РАМН А. Н. Коновалов) РАМН, Москва К л ю ч е в ы е с л о в а : окклюзия сонной артерии, ишемия мозга, мониторинг мозгового кровотока. Целью работы стало изучение резервных механизмов и компенсаторных возможностей мозгового кровообращения на основании комплексной оценки системы мультимодальной регуляции мозгового кровообращения у больных, у которых производятся эндоваскулярные вмешательства на магистральных артериях головы (МАГ), для прогнозирования исходов операций, предотвращения интраоперационных осложнений и объективной оценки перестройки церебральной гемодинамики после операции. * Адрес для переписки: E-mail: kiy@nsi.ru Материал и методы Материалом исследования послужили результаты всестороннего обследования и хирургического лечения 172 пациентов, которые были разделены на две клинические группы в зависимости от характера оперативного лечения. Первую группу составили 55 пациентов в возрасте от 40 до 79 лет (средний возраст 49 лет) с атеросклеротическими поражениями МАГ, которым была выполнена эндоваскулярная баллонная ангиопластика со стен- УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА пластика со стентированием. Интраоперационное мониторирование мозгового кровотока в СМА на стороне операции при эндоваскулярной ангиопластике со стентированием выявляет 3 критических этапа, при которых возникает поток микроэмболов (рис. 1). Вследствие этого для предупреждения проникновения клинически значимых эмболов в церебральные сосуды операция ангиопластики со стентированием должна проводиться в условиях защиты мозга от эмболии при помощи специальных фильтров-ловушек, которые устанавливаются дистальнее места стенозирования и улавливают объекты свыше 115 микрон (рис. 2). Операция эндоваскулярной ангиопластики со стентированием, выполненная больным со стенозирующими поражениями МАГ, способствует не только нормализации кровотока в церебральных артериях (рис. 3), но и нормализации цереброваскулярной реактивности на функциональные нагрузки в заинтересованном бассейне (рис. 4 и 5). Интраоперационный мониторинг церебральной гемодинамики при эндоваскулярной ангиопластике со стентированием Атеросклеротические бляшки, перекрывая просвет сосуда, могут препятствовать нормальному кровотоку и создавать гемодинамические нарушения. Также атеросклеротические бляшки могут являться источником церебральных микроэмболов. Одним из видов лечения стенозирующих процессов является эндоваскулярная баллонная анги- Интраоперационный мониторинг церебральной гемодинамики при эндоваскулярной окклюзии сонной артерии баллоном В ряде случаев, когда наличие широкой шейки аневризмы исключает возможность наложения клипсы на эту шейку и соответственно прямое хирургическое лечение аневризмы или же по другим причинам, когда невозможно уменьшить риск разрыва аневризмы другими методами (например микроспиралями), единственным способом уменьшения риска разрыва аневризмы является окклюзия ВСА. Вместе с тем, несмотря на использование различных методов исследования коллатерального кровообращения, окклюзия ВСА баллоном в достаточно большом количестве наблюдений приводит к ишемическим осложнениям, вплоть до смертельных исходов [1]. В этих условиях вполне оправданным является использование а б Результаты и обсуждение Рис. 1. Критические этапы операции эндоваскулярной ангиопластики со стентированием в а – момент дилaтации зоны стеноза баллоном; б– позиционирование и установка стента; в – дораскрытие стента баллоном при необходимости КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 тированием. Во вторую группу вошли 117 больных в возрасте от 18 до 65 лет с крупными (диаметр от 1 до 2,5 см) и гигантскими (диаметр свыше 2,5 см) аневризмами внутренней сонной артерии (ВСА), перенесших эндоваскулярную окклюзию ВСА. В свою очередь, эта группа была разделена на две подгруппы: 1-я подгруппа – 84 пациента (средний возраст 27 лет), которым эндоваскулярная окклюзия проводилась до 2003 г. без интраоперационного ТКУЗДГ-мониторинга; 2-я подгруппа – 32 пациента (средний возраст 7 лет), оперированных начиная с 2003 г. с проведением интраоперационного мониторинга, в этой подгруппе в одном случае мы наблюдали интраоперационный тромбоз средней мозговой артерии (СМА) с последующим тромболизисом. Наибольшее значение в наших исследованиях имели нейросонологические методы: транскраниальная допплерография линейной скорости кровотока в сосудах мозга, исследование коллатерального кровообращения и мультимодальной регуляции мозгового кровотока, детекция микроэмболов в средних мозговых артериях. Кроме того производилось дуплексное сканирование для оценки состояния брахиоцефальных артерий и объемной скорости кровотока в магистральных артериях головы. 79 80 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА а б Рис. 2. Фильтр-ловушка (ACCUNET, Guidant): а – до операции; б – после операции, с наличием тромботических масс и микроэмболами а б Рис. 3. Нормализация кровотока в СМА: а – до операции; б – после эндоваскулярной ангиоплатики со стентированием ВСА % % КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 10 30 27 7,6 22 20 5 10 2,4 0 10 8 0 До операции После операции p < 0,001 Левая До операции Правая После операции Рис. 4. Увеличение вазомоторной реактивности кровотока в СМА на гиперкапническую нагрузку после эндоваскулярной ангиопластики со стентированием ВСА Рис. 5. Нормализация реакции кровотока в задних мозговых артериях на световую стимуляцию у больного после эндоваскулярной ангиопластики со стентированием устья ПА мониторинга мозгового кровотока во время операции с целью количественной оценки резервов коллатерального кровообращения. Мониторинг мозгового кровотока в СМА на стороне операции эндоваскулярной окклюзии ВСА баллоном выявил значительное разнообразие степени падения скорости кровотока в СМА: незначительное снижение – 0–40%, умеренное – 40–65% и выраженное – свыше 65%. Однако чаще всего наблюдалось незначительное снижение ско- рости кровотока (от 0 до 40%) – фаза компенсации (рис. 6). Защита мозга от ишемии (создание ЭИКМА) производилась нами сначала только при декомпенсированном типе коллатерального кровообращения. Мы ориентировались на данные по защите мозга от ишемии как при каротидной эндартерэктомии (наложение внутрипросветного шунта при значительном падении скорости кровотока – свыше 65%). Мы полагали, что, несмотря на по- УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА 81 8 Число наблюдений 7 6 Декомпенсация 5 4 3 2 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Степень снижения скорости кровотока в СМА, % Инсульт ЭИКМА операции активная антиагрегантная и антикоагулянтная терапия может привести к образованию микроэмболов. Это обстоятельство обосновывает целесообразность длительного контроля церебральных микроэмболий после хирургической окклюзии сонной артерии у больных с гигантскими аневризмами этой артерии. Мониторинг мозгового кровотока при эндоваскулярных операциях позволяет не только решать вопрос о показаниях к операции создания ЭИКМА, но также о показаниях к тромболитической терапии и оценке ее эффективности [2]. На рис. 8 представлены основные этапы развития тромбоэмболии СМА на участке М1 и тромболитической терапии у больной с гигантской аневризмой ВСА. Как видно, в СМА на стороне аневризмы был зафиксирован крупный эмбол, а еще через 4 мин внезапно полностью прекратился кровоток в СМА и возникла левосторонняя гемиплегия. Сразу же была начата локальная тромболитическая терапия урокиназой. Однако кровоток в СМА восстановился только через 1,5 ч, но был ослаблен по сравнению с исходным. В то же 16 13 (15,4%) 14 Осложнения, % стоянное перекрытие ВСА баллоном, снижение скорости кровотока в СМА менее 65% будет компенсироваться наружной сонной артерией через глазничный анастомоз, в отличие от каротидной эндартерэктомии, когда перекрывается общая сонная артерия с полным выключением кровотока на стороне операции. Но в связи с возникновением инсульта в одном случае при падении скорости кровотока на 50%, а в другом – на 45% мы сочли целесообразным передвинуть границу фазы декомпенсации снижения скорости кровотока в СМА – свыше 40%. Подводя итог, следует отметить, что в 1-й подгруппе (окклюзия ВСА баллоном без мониторинга кровотока методом ТКУЗДГ) тяжелые ишемические осложнения после эндоваскулярной окклюзии ВСА возникли у 13 из 84 больных (15,4%): стойкий инсульт – у 10, смертельный исход – у 3 больных. Во 2-й подгруппе (окклюзия ВСА баллоном под контролем скорости кровотока методом ТКУЗДГ) эндоваскулярная окклюзия чаще всего (у 24 больного) приводила к незначительному (менее 40%), реже (у 6 больных) – к умеренному (40–65%) и еще реже (у 2 больных) к значительному (более 65%) падению скорости кровотока в гомолатеральной СМА. Ишемические осложнения (стойкий инсульт) возникли у 2-х из 32 больных 2-й подгруппы (6,2%), у которых мозговой кровоток при эндоваскулярной окклюзии снижался на 50 и 45%. Различие между частотой ишемических осложнений в обеих подгруппах статистически достоверно, p<0,05 (рис. 7). Проведенные исследования позволили существенно и достоверно снизить частоту ишемических осложнений при эндоваскулярной окклюзии сонной артерии и позволили избежать смертельных исходов. При этом необходимо учитывать, что причиной ишемического инсульта после окклюзии ВСА могут явиться церебральные микроэмболии. Окклюзия сонной артерии способствует тромбированию аневризмы, а используемая после 12 10 8 2 (6,2%) 6 4 2 0 n = 84 n = 32 2003–2008 гг. p < 0,05 Рис. 7. Количество ишемических осложнений после эндоваскулярной окклюзии ВСА без мониторинга мозгового кровотока (до 2003 г.) и с мониторингом кровотока (2003–2008 гг.) До 2003 г. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 6. Частота встречаемости различной степени снижения скорости кровотока в СМА при окклюзии баллоном ВСА (n = 32) 82 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА Время % 20 15,3 11:58 10 2,4 12:02 0 До операции p < 0,001 Рис. 9. Значительное снижение вазомоторной реактивности кровотока в СМА после эндоваскулярной окклюзии ВСА (n = 30) 13:35 лоном всегда приводит к появлению грубых нарушений гуморальной регуляции мозгового кровотока и истощению резервов коллатерального кровообращения мозга, что было характерно для всей группы больных, которым производилась окклюзия ВСА баллоном (рис. 9). По данным дуплексного сканирования до и после эндоваскулярной окклюзии сонной артерии баллоном было выявлено существенное уменьшение объемной скорости кровотока в общей сонной артерии на стороне операции. В остальных магистральных артериях, как на стороне операции, так и на противоположной стороне, объемная скорость кровотока компенсаторно увеличивалась, что можно объяснить падением перфузионного давления дистальнее окклюзированной внутренней сонной артерии и активизацией системы коллатерального кровообращения, в основе которой, вероятнее всего, лежат эндотелиальные механизмы (потокзависимая регуляция). В полном соответствии с изменениями объемной скорости кровотока в магистральных артериях происходило и изменение их диаметра, характеризующееся уменьшением диаметра ОСА на стороне Через 7 сут Рис. 8. Разные этапы развития тромбоэмболии СМА и тромболизиса у больной с частично тромбированной гигантской аневризмой время через неделю после операции в СМА регистрировался совершенно нормальный кровоток. В этот же период частично восстановились двигательные функции в левых конечностях, процес постепенно прогрессировал и существенно ускорился после второй операции – создания ЭИКМА и стационарной окклюзии ВСА баллоном. Так же, как и в первой группе, у всех больных, перенесших эндоваскулярную окклюзию внутренней сонной артерии баллоном, производилось исследование регуляции мозгового кровотока. Установлено, что стационарная окклюзия ВСА бал80 16 14 60 12 40 10 ΔD, % ΔОСК, % КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 После операции 20 0 8 6 4 2 –20 0 –40 а ОСА ВСА НСА ПА На стороне операции –2 б ОСА ВСА НСА ПА На противоположной стороне Рис. 10. Суммарные данные об изменениях объемного кровотока в МАГ после односторонней окклюзии ВСА баллоном (а) и диаметра МАГ после односторонней окклюзии ВСА баллоном (б) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА операции, в которой поток крови уменьшается, и увеличением диаметра остальных МАГ, где поток крови увеличивается (рис. 10). Заключение. Таким образом, периоперационное исследование мозгового кровотока методом транскраниальной допплерографии при эндоваскулярных операциях имеет существенное значение для оценки состояния церебральной гемодинамики на различных этапах лечения. Произведенные исследования существенно и достоверно позволили снизить частоту ишемических осложнений при эндоваскулярных операциях и избежать смертельных исходов. Мониторинг мозгового кровотока при эндоваскулярных операциях 83 дает возможность решать вопрос не только о показаниях к операции создания ЭИКМА, но и о показаниях к тромболитической терапии и оценке ее эффективности. ЛИТЕРАТУРА 1. 2. Лазарев, В. А. Клиника, диагностика, хирургическое лечение крупных и гигантских мешотчатых аневризм головного мозга: дис. … д-ра мед. наук / В. А. Лазарев. – М., 1995. – 278 с. Eggers, J. K. Middle cerebral artery main stem occlusion: natural course and impact of alteplase and sonothrombolysis on recanalization / J. K. Eggers, J. Koehler // Cerebrovasc. Dis. – 2008. – Vol. 25 (Suppl 1). – P. 1–68. Поступила 25.08.2009 © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 616.831-005.4:616.133.33]-089.843 ЭКСТРАИНТРАКРАНИАЛЬНЫЙ МИКРОСОСУДИСТЫЙ АНАСТОМОЗ В ЛЕЧЕНИИ БОЛЬНЫХ С ХРОНИЧЕСКОЙ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ИШЕМИЕЙ, ОБУСЛОВЛЕННОЙ ОККЛЮЗИЕЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ АРТЕРИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА Д. Ю. Усачев*, В. А. Лукшин, И. Н. Пронин, А. В. Шмигельский, В. А. Шахнович, А. Ю. Беляев, А. Д. Соснин, А. Д. Ахмедов К л ю ч е в ы е с л о в а : экстраинтракраниальный микрососудистый анастомоз, окклюзия магистральных артерий головного мозга, хроническая церебральная ишемия. Цереброваскулярные болезни являются одной из ведущих причин инвалидизации и смертности среди населения индустриально развитых стран. Ишемический инсульт преобладает в структуре нарушений мозгового кровообращения. По данным эпидемиологических исследований, до 15% всех нарушений мозгового кровообращения по ишемическому типу обусловлены окклюзией внутренней сонной артерии (ВСА) [7]. При этом у больных с окклюзиями ВСА риск развития ишемического инсульта в бассейне окклюзированной артерии ежегодно составляет 5–8% [12]. Это послужило причиной исследования возможностей хирургического лечения больных с окклюзиями ВСА и проявлениями хронического церебральной ишемии. В 1961 г. M. Y. Yasargil и R. P. M. Donaghy впервые сообщили об успешном наложении экстраинтракраниального микрососудистого анастомоза (ЭИКМА) между теменной ветвью поверхностной височной артерии (ПВА) и корковой ветвью средней мозговой артерии (СМА) [8]. В последующем предложенная методика ЭИКМА * Адрес для переписки: E-mail: dousachev@nsi.ru и ее варианты получили широкое распространение среди нейрохирургов как метод выбора лечения больных с окклюзиями ВСА. Однако проведенное в 1985 г. крупное многоцентровое проспективное исследование (EI-IC bypass study group) не показало статистически достоверной эффективности данной операции в предотвращении ишемического инсульта и лечении его последствий по сравнению с медикаментозным [10]. В результате число выполняемых операций по созданию ЭИКМА существенно сократилось в основном до создания ЭИКМА для реваскуляризации головного мозга при эндоваскулярной окклюзии ВСА с целью выключения из мозгового кровотока гигантских аневризм сосудов головного мозга. Несмотря на результаты исследования, хирургическое лечение больных с окклюзиями внутренних сонных артерий продолжалось [10]. Так, в сериях наблюдений были получены убедительные результаты, показывающие эффективность операции ЭИКМА у больных с окклюзиями ВСА и субкомпенсацией мозгового кровообращения. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 НИИ нейрохирургии им. акад. Н. Н. Бурденко (дир. – академик РАН и РАМН А. Н. Коновалов) РАМН, Москва 84 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА Появление современных методов исследования церебрального кровообращения (ТКУЗДГ, оценка цереброваскулярных резервов, СКТ-перфузионное исследование, ПЭТ) позволили выделить группу больных с высоким риском повторного ишемического инсульта (до 40% ежегодно), нуждающихся в реваскуляризации головного мозга [7, 13, 15, 16]. Было показано, что исследование 1985 г. EI-IC bypass study group не является в настоящее время актуальным, а при выборе больных для реваскуляризирующих операций в нем не учитывалась степень компенсации церебрального кровообращения [5, 6, 18]. В настоящее время проводится серия рандомизированных исследований (Сarotid Occlusion Surgery Study, 2003 [14], JET-Study, 2002 [9]), целью которых является изучение показаний и эффективности создания ЭИКМА у больных с окклюзиями ВСА на современном этапе. Цель исследования. В данной работе обсуждаются показания к созданию ЭИКМА на основе использования современных методик исследования степени компенсации церебрального кровообращения, технические аспекты данной операции, а также эффективность данного вида хирургического лечения у больных с хронической церебральной ишемией в ближайшем и отдаленном послеоперационных периодах. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Материал и методы За период с 2000 по 2008 гг. на базе НИИ нейрохирургии им. акад. Бурденко РАМН выполнено 168 операций по созданию экстраинтракраниальных микрососудистых анастомозов (ЭИКМА) у 159 больных с окклюзиями ВСА (154) и СМА (5). Возраст больных колебался от 14 до 72 лет, составив в среднем 52 года. Диагностический комплекс включал в себя клиническое обследование, осмотр неврологом до и после операции с оценкой неврологического дефицита в соответствии со шкалой NIHSS, комплексное УЗ-исследование сосудов мозга, КТ или МРТ головного мозга, СКТ-перфузию головного мозга, различные виды ангиографии (МР-АГ, СКТАГ, цифровую субтракционную АГ) [4]. 108 (68%) больных перенесли завершенный инсульт в бассейне окклюзированной артерии разной степени тяжести; у 37 (23%) больных отмечались ТИА; у 14 (9%) – выраженные проявления дисциркуляторной энцефалопатии на фоне субкомпенсации мозгового кровообращения (в том числе у 6 пациентов выполнено наложение ЭИКМА после эндоваскулярной окклюзии ВСА баллоном по поводу гигантских мешотчатых аневризм сосудов головного мозга). Средний уровень неврологического дефицита по шкале NIHSS составил 7,6 ± 1,3 балла. Комплексное ультразвуковое исследование являлось основным методом диагностики больных с окклюзиями ВСА и включало дуплексное сканирование брахиоцефальных артерий и транскраниальную допплерографию (ТКУЗДГ). Оба исследования проводились по стандарной методике на УЗИ-сканере SONOS 2500 фирмы «Hewlett Packard», допплерографической станции «Ангиодин-2» фирмы «БИОСС» [1, 3, 17]. При УЗИ брахиоцефальных артерий подтверждался диагноз тромбоза ВСА, оценивалось состояние остальных магистральных артерий головного мозга с регистрацией объемных кровотоков по ним. В обязательном порядке оценивалось состояние общего ствола ПВА и ее ветвей для определения возможности использования их в качестве донорских артерий. При ТКУЗДГ обязательно оценивались кровоток в СМА (наличие асимметрии кровотока, признаков ангиоспазма), а также величина и направление кровотока по глазничной артерии. Для оценки цереброваскулярных резервов использовались проба с пероральным введением 1 г ацетазоламида, проба с задержкой дыхания [3]. Цереброваскулярные резервы в бассейне окклюзированной артерии считались сниженными при отсутствии динамики величин ЛСК в СМА до и после пробы. Снижение абсолютного значения ЛСК после пробы расценивалось как признак исчерпанных цереброваскулярных резервов. МР-, СКТ-ангиографии проводились для верификации диагноза, выявления стенозов или окклюзий интракраниальных артерий, а также подтверждения функционирования анастомоза. Цифровая субтракционная церебральная ангиография (Philips Integris 2000) проводилась для верификации диагноза, при подозрениях на субокклюзию ВСА, оценки работы каротидно-офтальмического анастомоза и степени участия ветвей ПВА в его формировании. СКТ-перфузионное исследование (General Electric High Speed) проводилось в до- и послеоперационном периодах для визуализации степени недостаточности церебрального кровообращения до операции и оценки эффективности ЭИКМА после. Показаниями к наложению экстраинтракраниального анастомоза являются: 1) окклюзия внутренней сонной артерии, критические стенозы интракраниального сегмента ВСА или СМА; 2) признаки недостаточности мозгового кровообращения в бассейне окклюзированной артерии (асимметрия ЛСК в СМА со снижением на стороне окклюзии ВСА, сниженные или исчерпанные цереброваскулярные резервы, выраженный ретроградный кровоток по глазничной артерии – инверсия кровотока по каротидно-офтальмическому анастомозу, снижение перфузии в бассейне окклюзированной артерии, по данным СКТ); 3) наличие адекватной донорской артерии (теменной или лобной ветвей ПВА). При гипоплазии или рассыпном типе теменной ветви ПВА и участии лобной ветви ПВА в активном ретроградном заполнении каротидно-офтальмического анастомоза наложение ЭИКМА нецелесообразно (рис. 1); 4) клиническая симптоматика (выраженная дисциркуляторная энцефалопатия, ТИА и последствия нарушения мозгового кровообращения по ишемическому типу в бассейне пораженной артерии). 1 3 2 Рис. 1. Лобная ветвь ПВА (1 ) , активно участвующая в формировании каротидно-офтальмического анастомоза (2 ) и ретроградно заполняющая супраклиноидный отдел ВСА (3 ) на стороне окклюзии В общей сложности наложено 168 микрососудистых анастомозов между ветвями поверхностной височной артерии (теменной – в 146 случаях, лобной – в 22) и ветвями СМА (в 165 случаях – корковые ветви СМА (М4), в 2 – с М3-сегментами, в 1 – с М2-сегментом СМА). Операция ЭИКМА выполняется в соответствии с описанными методиками под общим обезболиванием с использованием операционного микроскопа фирмы Carl-Zeiss, микрохирургического инструментария фирмы «Aesculap» и атравматического шовного материала Prolene 10,0 [8, 11]. Производятся как линейный, так и подковообразный разрезы кожи в височной области на стороне окклюзированной артерии. Линейный разрез кожи вдоль донорской артерии выбирался при наличии хорошо пальпируемой ветви ПВА. Для облегчения определения хода донорской артерии и предоперационного планирования разреза возможно использование 4 MHz-допплерографии. Выбор подковообразного разреза кожи целесообразен для снижения риска повреждения донорской артерии при сложности пальпаторного определения хода донорской артерии в случае ее выраженной извитости, гипоплазии или рассыпном типе, а также при возможном использовании в качестве донорской артерии лобной ветви ПВА. Донорская артерия выделяется в соединительнотканном футляре шириной 3–4 мм на протяжении 5–6 см с использованием операционного микроскопа. В качестве донорской чаще всего используется теменная ветвь поверхностной височной артерии, диаметр которой в нашей серии больных колебался в пределах 1,0–1,5 мм. После выделения из кожно-апоневротического лоскута с целью предотвращения ангиоспазма просвет донорской артерии промывается 2% раствором папаверина, а затем (на время выполнения трепана- 85 ции черепа и выделения артерии-реципиента) артерия окутывается ватником, также пропитанным 2% раствором папаверина. После Т-образного рассечения височной мышцы с использованием монополярной коагуляции широким основанием к стволу ПВА и установки ранорасширителей производится костно-пластическая трепанация диаметром 3–4 см (с использованием пневмотрепана) из одиночного трефинационного отверстия, наложенного в области основания донорской артерии. В ряде случаев (для лучшей визуализации корковой артерии) трепанация дополняется краевой базальной резекцией чешуи височной кости в пределах 5–7 мм. Твердая мозговая оболочка рассекается крестообразно. В этой зоне, как правило, обнаруживается триада корковых ветвей СМА: центрально-теменной, ангулярной и задней височной. Следует учитывать диаметр артерии-реципиента. Нецелесообразно создавать анастомоз с корковой артерией диаметром менее 1 мм, так как это не гарантирует полноценной функции анастомоза, повышая вероятность его тромбоза в раннем послеоперационном периоде. После выбора артерии-реципиента оценивается величина и направление кровотока в ней, а также в донорской артерии («cut flow») для последующего планирования анастомоза. Для этого используется интраоперационная контактная допплерография и флоуметрия. Величина «cut flow» донорской артерии оценивается путем измерения максимальной объемной скорости кровотока по ней после ее отсечения и свидетельствует о ее максимальных возможностях кровоснабжения головного мозга после наложения анастомоза. Корковая артерия выделяется из арахноидальной оболочки на протяжении 10–15 мм и на нее накладываются временные микрососудистые клипсы. Между корковой артерией и мозговой тканью для защиты мозговой ткани во время наложения анастомоза укладывают треугольную резиновую прокладку. При выраженной ликворной пульсации, затрудняющей манипуляции в зоне наложения анастомоза, целесообразна установка в этой области эластичного вентрикулярного катетера, соединенного с отсасывающим устройством, для постоянной аспирации ликвора из операционного поля. Между клипсами микроножницами создается полуовальное отверстие длиной 2,0–2,5 мм в стенке корковой артерии. Дистальная часть донорской артерии выделялась из соединительнотканной муфты на протяжении 3,5–4,0 мм и подсекается под углом 45° для увеличения просвета анастомоза. После сопоставления донорской артерии с корковой производится создание микроанастомоза по типу «конец в бок» путем наложения отдельных 10–12 микрососудистых швов нитью «Prolene 10,0». Для расширения зоны кровоснабжения анастомозом при донорской артерии более 1,1 мм в диаметре с величиной «cut flow» более 20 мл/мин и невысоким объемным кровотоком по корковой артерии (не более 5–7 мл/мин) анастомоз накладывался под углом 45% в проксимальном КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА 86 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА а б в г Рис. 2. Интраоперационная контактная допплерография: КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 а, б – при планировании анастомоза; в, г – контроль функционирования ЭИКМА направлении по артерии-реципиенту. В остальных случаях с целью улучшения гемодинамических условий функционирования анастомоза и снижения риска его тромбоза анастомоз накладывался под углом 45% в дистальном направлении по артерииреципиенту. Для подтверждения функционирования созданного анастомоза помимо его визуальной пульсации необходимо регистрировать кровоток по нему методом УЗ-флоуметрии или контактной УЗ-допплерографии (рис. 2). Снижение зарегистрированного объемного кровотока по анастомозу в сравнении с величиной «cut flow» более чем в два раза может свидетельствовать о технических погрешностях при наложении анастомоза или выраженного несоответствия диаметра артерий донора и реципиента. Данные факторы следует расценивать как возможные причины раннего послеоперационного тромбоза в зоне микроанастомоза. После осуществления гемостаза твердая мозговая оболочка частично ушивается, а оставшаяся часть вокруг зоны прохождения ветви ПВА, с целью профилактики ликвореи, покрывается тахокомбом. Костный лоскут после частичной резекции, необходимой для прохождения артерии реципиента, укладывается на место и фиксируется костными швами. Операция завершается наложением послойных глухих швов на височную мышцу и кожу. При этом необходимо не допустить перегиба донорской артерии между височной мышцей и костным краем трепанационного отверстия. При планировании создания ЭИКМА необходимо обращать особое внимание на состояние наружной сонной артерии (НСА), которой предстоит питать будущий ЭИКМА. В нашей серии 45 больным первым этапом выполнена пластика устья НСА по поводу гемодинамически значимого стеноза. В 6 случаях при окклюзии ОСА и ВСА, но сохраненном коллатеральном кровотоке по НСА первым этапом выполнено подключично-наружносонное протезирование с восстановлением магистрального кровотока по НСА. Операции проводились по стандартной методике [2]. После пластики НСА анастомоз накладывался, как правило, спустя 7–10 дней с момента первой операции; после протезирования – спустя 2–3 месяца после подтверждения сохранения магистрального кровотока по общесонно-наружносонному протезу и ветвям ПВА. Результаты У большинства пациентов (75%) наблюдался регресс признаков церебральной ишемии в той или иной степени, что подтверждено до- и послеоперационной оценкой неврологического статуса больных по шкале NIHSS (National Institute of Health Stroke Sсale) [4]. При этом регресс общемозговой симптоматики («просветление в голове», уменьшение головных болей и головокружений, улучшение памяти, увеличение внимания, улучшение когнитивных функций, по данным УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА 87 2 1 б а а б Рис. 4. СКТ-перфузия головного мозга до (а) и после (б ) наложения ЭИКМА. Отмечается увеличение перфузии в зоне реваскуляризации 50 50 40 C B F, мл/100 г/мин нейропсихологического тестирования) выявлялся в 65% случаев (у 103 пациентов). В 43% случаев (у 68 больных) отмечался регресс очаговой неврологической симптоматики в виде увеличения силы объема движений в конечностях, регресса ТИА, улучшения речевой деятельности. В среднем выявлено статистически значимое снижение величины неврологического дефицита по шкале NIHSS на 2,3 ± 0,6 баллов (p < 0,005). Функционирование анастомоза подтверждалось результатами дуплексного сканирования, СКТ-спиральной и цифровой субтракционной ангиографии (рис. 3). По данным дуплексного сканирования, проводимом в послеоперационном периоде, величина объемного кровотока в зоне созданного ЭИКМА варьировала от 21 до 125 мл/мин, составив в среднем 38 ± 11 мл/мин. Улучшение регионарного кровообращения в зоне реваскуляризации головного мозга подтверждено данным СКТ в режиме перфузии (рис. 4, 5). 35 30 25 20 10 0 Здоровый мозг Ишемия После ЭИКМА Рис. 5. Регионарный мозговой кровоток, по данным СКТперфузионного исследования КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 3. Анастомоз: а – между лобной ветвью ПВА (1 ) и сегментом М2 СМА (2 ) , по данным селективной АГ; б – между теменной ветвью ПВА и сегментом М4 СМА, по данным СКТ-ангиографии 88 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА В 22% наблюдений состояние больных оставалось без изменений. У 3 (1,8%) больных отмечалось нарастание неврологического дефицита, по всей видимости, вследствие интраоперационной ишемии. Летальность составила 1,2%: скончалось двое больных, которым ЭИКМА накладывали в остром периоде ишемического инсульта (инсульт в развитии). В общей сложности катамнез прослежен у 115 (72%) пациентов. Средний срок катамнестического наблюдения составил 4 года 7 мес. При этом в большинстве (97%) случаев отмечено хорошее функционирование ЭИКМА. Величина объемного кровотока имела тенденцию к повышению по сравнению с непосредственно послеоперационым обследованием, составив в среднем 43 ± 13 мл/мин. Завершенных ишемических инсультов в группе катамнестически прослеженных пациентов не наблюдалось. В 11 (9,6%) случаях отмечались ТИА на фоне нестабильной гемодинамики. У 5 (4,3%) больных отмечено тромбирование ЭИКМА. У 4 (3,5%) больных с полуовальным разрезом кожи в отсроченном периоде развились трофические и некротические изменения кожного лоскута. В группе больных с линейным разрезом кожи трофических изменений не наблюдалось. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Выводы 1. Для повышения эффективности реваскуляризации головного мозга необходимо правильно определять показания к операции с использованием современных методов диагностики состояния церебрального кровообращения (комплексное УЗИ, ТКУЗДГ, СКТ-перфузионное исследование, церебральная ангиография). 2. Для повышения качества создаваемого микрососудистого анастомоза целесообразно использование методов интраоперационной ультразвуковой диагностики при планировании и оценке функции созданного анастомоза. 3. Создание экстраинтракраниального микрососудистого анастомоза в большинстве случаев приводит к улучшению церебрального кровообращения в бассейне окклюзированной ВСА, к регрессу общемозговой и очаговой неврологической симптоматики, способствует повышению эффективности последующей консервативной терапии и реабилитации, благоприятствует социальной адаптации больных. ЛИТЕРАТУРА 1. Верещагин, Н. В. Мозговое кровообращение. Современные методы исследования в клинической неврологии / Н. В. Верещагин. – М., 1993. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Усачев, Д. Ю. Хирургическое лечение больных с окклюзирующими и стенозирующими поражениями брахиоцефальных артерий / Д. Ю. Усачев, Ф. А. Сербиненко, В. Л. Леменев, Г. Е. Митрошин // Вопр. нейрохирургии. – 2003. – № 2. – С. 2–6. Шахнович, А. Р. Диагностика нарушений мозгового кровообращения / А. Р. Шахнович, В. А. Шахнович. – M.: Ассоциация книгоиздателей, 1996. Adams, R. J. Graded neurologic scale for use in acute hemispheric stroke treatment protocols / R. J. Adams, K. J. Meador, K. D. Sethi et al. // Stroke. – 1987. – Vol. 18. – P. 665–669. Ausman, J. I. Critique of the extracranial-intracranial bypass study / J. I. Ausman, F. G. Diaz // Surg. Neurol. – 1986. – Vol. 26. – P. 218–221. Awad, I. A. Extracranial-intracranial bypass surgery: a critical analysis in light of the International Cooperative Study / I. A. Awad, R. F. Spetzler // Neurosurgery. – 1986. – Vol. 19. – P. 655–664. Derdeyn, C. P. Indications for cerebral revascularization for patients with atherosclerotic carotid occlusion / C. P. Derdeyn, R. L. Grubb Jr, W. J. Powers // Skull Base. – 2005. – Vol. 15. – P. 7–14. Donaghy, R. P. M. Extra-intracranial blood flow diversion / R. P. M. Donaghy, M. Y. Yasergil // Annual Meeting of the American Association of Neurological Surgeons. – Chicago, 1968. – Abstr. 52. Japanese EC-IC bypass trial (JET Study): Study design and interim analysis // Surg. Cereb. Stroke (Japan). – 2002. – Vol. 30. – P. 97–100. Failure of extracranial-intracranial arterial bypass to reduce the risk of ischemic stroke. Results of an international randomized trial // N. Engl. J. Med. – 1985. – Vol. 313. – P. 1191–1200. Grubb, R. L. Jr. Extracranial-intracranial arterial bypass for treatment of occlusion of the internal carotid artery / R. L. Grubb Jr. // Curr. Neurol. Neurosci. Rep. – 2004. – Vol. 4. – P. 23–30. Grubb, R. L. Jr. Importance of hemodynamic factors in the prognosis of symptomatic carotid occlusion / R. L. Grubb Jr, C. P. Derdeyn, S. M. Fritsch et al. // JAMA. – 1998. – Vol. 280. – P. 1055–1060. Grubb, R. L. Jr. Risks of stroke and current indications for cerebral revascularization in patients with carotid occlusion / R. L. Jr. Grubb, W. J. Powers // Neurosurg. Clin. N. Amer. – 2001. – Vol. 12. – P. 473–487. Grubb-Jr., R. L. The Carotid Occlusion Surgery Study / R. L. Grubb-Jr., W. J. Powers, C. P. Derdeyn et al. // Neurosurg. Focus. – 2003. – Vol. 14. – P. e9. Kuroda, S. Long-term prognosis of medically treated patients with internal carotid or middle cerebral artery occlusion: can acetazolamide test predict it?/ S. Kuroda, K. Houkin, H. Kamiyama et al. // Stroke. – 2001. – Vol. 32. – P. 2110–2116. Powers, W. J. Clinical results of extracranial-intracranial bypass surgery in patients with hemodynamic cerebrovascular disease / W. J. Powers, R. L. Grubb-Jr., M. E. Raichle // J. Neurosurg. – 1989. – Vol. 70. – P. 61–67. Spencer, M. P. Transcranial Doppler monitoring and causes of stroke from carotid endarterectomy / M. P. Spencer // Stroke. – 1997. – Vol. 28. – P. 685–691. Sundt-Jr., T. M. Was the international randomized trial of extracranial-intracranial arterial bypass representative of the population at risk? / T. M. Sundt-Jr. // N. Engl. J. Med. – 1987. – Vol. 316. – P. 814–816. Поступила 25.08.2009 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА 89 © П. В. ГАЛКИН, Г. И. АНТОНОВ, 2009 УДК 616.831-005:612.824]-089 РАССТРОЙСТВА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ СИНДРОМАХ ОБКРАДЫВАНИЯ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА: СПОСОБЫ ХИРУРГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ П. В. Галкин 1, Г. И. Антонов 2 1 Клиническая больница № 119 Федерального медико-биологического агентства России (главный врач – профессор В. К. Агапов), Москва; 2 3-й Центральный военный клинический госпиталь им. А. А. Вишневского Министерства обороны Российской Федерации, Москва Синдромом обкрадывания, или steal-синдромом («steal» в переводе с английского – воровать, красть, похищать, грабить), принято считать патологический ток крови (как правило, в обратном направлении) в артерии на фоне выраженного сужения или окклюзии магистрального артериального ствола, имеющего развитое дистальное русло и дающего начало данной артерии. Steal-cиндром развивается в том случае, если дистальный сегмент пораженной артерии (стенозированной или окклюзированной) заполняется кровью из прилежащих артериальных бассейнов; он формируется при наличии двух составляющих: 1) перепада артериального давления и 2) наличия адекватных межартериальных анастомозов. Впервые ретроградный кровоток по позвоночной артерии (ПА) был описан L. Contorni в 1960 г., у пациента без мозговой симптоматики [5]. В последующем M. Reivich и соавт. (1961) наблюдали односторонний патологический кровоток по ПА в ретроградном направлении у двух больных с сосудисто-мозговой недостаточностью [11]. Причиной данной находки послужила атеросклеротическая окклюзия подключичной артерии (ПкА) в 1-м сегменте, проксимальнее отхождения ПА. Данный феномен развился в связи с падением артериального давления во втором сегменте ПкА, ниже уровня в основной артерии, и был назван синдромом позвоночно-подключичного обкрадывания (vertebral subclavian steal syndrome – VSSS) (рис. 1). В литературе описаны случаи обкрадывания кровоснабжения вертебрально-базилярного и каротидного бассейнов при аномальном отхождении левой ПА от дуги аорты и одновременной окклюзии 1-го сегмента левой ПкА [12], также при единовременной окклюзии ипсилатеральных ПА и 1-го сегмента ПкА [9]. Подключичное обкрадывание мозгового кровотока в этих случаях развивается вследствие смены направления кровотока (в руку) по гипертрофированным ветвям щито-шейного и реберно-шейного стволов через «раскрывающиеся» анастомозы, не функциони* Адрес для переписки: E-mail: petrzvg@mail.ru рующие в норме, с сегментарными ветвями ПА в первом случае (рис. 2) или анастомозы с ветвями ипсилатеральной наружной сонной артерии (НСА) – во втором (рис. 3). Однако не только окклюзия ПкА в 1-м сегменте может привести к развитию синдрома позвоночно-подключичного обкрадывания, но и стенозирующее поражение брахиоцефального ствола (БЦС) способно изменить направление кровотока как в ПА, так и в правой общей сонной артерии (ОСА). L. Liljeqvist и соавт. (1983) наблюдали ретроградный кровоток по ПА и антероградный – по ОСА у 6 из 7 пациентов с окклюзией БЦС, и лишь у одного наблюдался обратный кровоток одновременно по ПА и ОСА [8]. C. Brunhölzl и соавт. (1989), проведя анализ 20 больных со стенозирующими/окклюзирующими поражениями БЦС (у троих был выявлен каротидный синдром обкрадывания наряду с позвоночным) заключили, что обкрадывание мозгового кровотока по ПА предшествует каротидному [3] (рис. 4). Ретроградный кровоток по ПА и ОСА может носить как постоянный характер в случае окклюзии 1-го сегмента подключичной артерии или брахиоцефального ствола, так и преходящий: в систолу – антероградный, в диастолу – ретроградный, что, как правило, наблюдается при выраженном (> 80%) сужении указанных артерий. Особняком стоят синдромы обкрадывания мозгового кровотока при окклюзирующих процессах в общей и наружной сонных артериях. В случае окклюзии ОСА и наличия так называемой изолированной каротидной бифуркации кровоток во внутренней сонной артерии (ВСА) поддерживается за счет ретроградного заполнения затылочной ветви НСА из бассейна ипсилатеральной ПА через гипертрофированные «раскрывшиеся» сегментарные ветви (ретромастоидальный анастомоз), а также верхней щитовидной артерии из бассейна контрлатеральной наружной сонной артерии (рис. 5). Кровоток в ветвях НСА может носить ретроградный характер в случае прогрессирования КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 К л ю ч е в ы е с л о в а : синдром обкрадывания мозгового кровотока, расстройство церебральной гемодинамики, хирургическая коррекция. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 90 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА Рис. 1. Формирование синдрома позвоночно-подключичного обкрадывания при отхождении позвоночной артерии от подключичной артерии: окклюзия 1-го сегмента левой подключичной артерии (синяя стрелка); патологический (реверсивный) кровоток (красная стрелка) по левой позвоночной артерии (желтая стрелка) Рис. 2. Формирование синдрома позвоночно-подключичного обкрадывания при отхождении позвоночной артерии от дуги аорты: окклюзия 1-го сегмента левой подключичной артерии (синяя стрелка); патологический (реверсивный) кровоток (красные стрелки) по ветвям 2-го сегмента подключичной артерии с обкрадыванием вертебрально-базилярного бассейна; позвоночная артерия указана желтой стрелкой Рис. 3. Формирование синдрома каротидно-подключичного обкрадывания при одновременной окклюзии 1-го сегмента подключичной (синяя стрелка) и позвоночной (зеленая стрелка) артерий; патологический (реверсивный) кровоток (красные стрелки) по ветвям 2-го сегмента подключичной артерии с их заполнением из левой наружной сонной артерии (желтая стрелка) Рис. 4. Формирование синдрома позвоночно-каротидноподключичного обкрадывания при окклюзии брахиоцефального ствола (черная стрелка); патологический (реверсивный) кровоток (красная стрелка) по позвоночной артерии (желтая стрелка); ретроградный кровоток (синяя стрелка) по правой общей сонной артерии (зеленая стрелка) атеросклеротического процесса и развития окклюзии ВСА, а также при изолированной окклюзии устья НСА и сохраненном кровотоке по ОСА и ВСА. Эти процессы приводят к позвоночному обкрадыванию и могут провоцировать ишемию в вертебрально-базилярном бассейне (ВББ) [1]. В случае окклюзии ВСА кровоснабжение страдающего полушария головного мозга в какой-то мере поддерживается за счет функционирующего глазничного анастомоза (кровоток в норме антероградный, направлен ретроградно, то есть в полость черепа) лобной ветви поверхностной височной/угловой ветви лицевой артерии с глазничной артерией супраклиноидного отдела интракраниальной ВСА. Данный феномен также можно отнести к синдромам обкрады- вания, однако его развитие носит физиологический характер. Использование левой внутренней грудной артерии для реваскуляризации коронарного артериального русла способно усугубить ишемию миокарда в случае гемодинамически значимого сужения/окклюзии 1-го сегмента левой ПкА с реверсией кровотока по внутренней грудной артерии (в дистальное русло левой ПкА) (рис. 6). Первое сообщение о таком патологическом процессе опубликовано P.-T. Harjola и соавт. (1974), верифицировавших его у 57-летнего пациента через 11 мес после шунтирования коронарных артерий при коронарографии [6]. Данный синдром был назван синдромом коронарно-подключичного обкрадывания (coronary subclavian steal syndrome – УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА CSSS). Встречаемость его у пациентов, перенесших маммаро-коронарное анастомозирование, составляет 0,44% [14]. Одновременно такие больные могут испытывать дефицит вертебрально-базилярной циркуляции вследствие позвоночноподключичного обкрадывания [7]. Все эти синдромы могут иметь как асимптомное течение, так и клинические проявления в виде цефалгии, снижения памяти, головокружений, неустойчивости при ходьбе, транзиторных ишемических атак (ТИА) в ВББ в виде синкопальных состояний с падениями (drop-атак), приступов тошноты, рвоты, зрительных расстройств (мелькание мушек, вспышки света, цветные полосы перед глазами), расстройств речи, глотания, нарушений чувствительности, вплоть до стволовых и мозжечковых ишемических инсультов при обкрадывании мозгового кровотока в ВББ; преходящей слепоты, гемипарезов, гемианестезий как следствие ТИА в каротидном бассейне, вплоть до завершенных полушарных ишемических инсультов при каротидном синдроме обкрадывания; рецидивирования стенокардии (вплоть до инфаркта миокарда) у больных с синдромом коронарно-подключичного обкрадывания. Учитывая сказанное, необходимо восстановление физиологического направления кровотока в пораженных артериях у таких пациентов, что возможно путем выполнения как открытых, так и внутрисосудистых хирургических вмешательств. Цель исследования: изучение оптимальных методов хирургической коррекции стенозирующих/окклюзирующих поражений ветвей дуги аорты (брахиоцефальный ствол, 1-й сегмент подключичной и общие сонные артерии) с целью устранения синдромов обкрадывания мозгового кровотока. Рис. 6. Формирование коронарно-подключичного синдрома обкрадывания при окклюзии 1-го сегмента левой подключичной артерии (черная стрелка); патологический (реверсивный) кровоток (красная стрелка) по внутренней грудной артерии, использованной в качестве шунта; маммаро-коронарный анастомоз (желтая стрелка); патологический (реверсивный) кровоток (синяя стрелка) по левой позвоночной артерии Материал и методы С 1996 по 2007 гг. проведен анализ хирургических вмешательств, выполненных по поводу синдромов обкрадывания мозгового/коронарного кровотока в ФГУ «3-й ЦВКГ им. А. А. Вишневского Минобороны Российской Федерации». Из 2022 обследованных пациентов с патологией магистральных артерий головы 119 (5,9%) оперированы по поводу различных синдромов обкрадывания, обусловленных стенозирующим/окклюзирующим атеросклерозом ветвей дуги аорты. У 53 (44,5%) пациентов отмечались клинические проявления сосудисто-мозговой недостаточности в вертебрально-базилярном бассейне, у 25 (21%) – ишемия верхней конечности, у 15 (12,6%) – присутствовали и те и другие симптомы, оставшиеся 26 (21,8%) пациентов были асимптомными. Средний возраст составил 58,5 ± 8,6 лет, соотношение мужчины/женщины – 6. Диагностический алгоритм включал дуплексное сканирование (ДС) магистральных артерий головы (МАГ), компьютерную (КТ) или магнитно-резонансную томографию (МРТ) головного мозга, магнитно-резонансную (МР)/компьютерно-томографическую (КТ) или цифровую субтракционную ангиографию ветвей дуги аорты с церебральной фазой. Мы наблюдали 142 случая синдромов обкрадывания у 119 пациентов (включая рестенозы/окклюзии реконструированных артерий). Синдром позвоночно-подключичного обкрадывания был диагностирован в 130 (91,5%) случаях (в 33 носил преходящий характер). Из 102 случаев атеросклеротического поражения 1-го, 2-го сегментов ПкА в 84 (82,3%) отмечалась левосторонняя, в 18 (17,7%) – правосторонняя локализация. Ретроградный кровоток в ветвях наружной сонной артерии на фоне окклюзии общей сонной артерии КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 5. Формирование позвоночно-каротидно-каротидного синдрома обкрадывания при окклюзии общей сонной артерии (черная стрелка); патологический (реверсивный) кровоток (красная стрелка) по затылочной ветви левой наружной сонной артерии через «ретромастоидальный» анастомоз (желтая стрелка); кровоток по анастомозу верхней щитовидной артерии из бассейна контрлатеральной общей сонной артерии (синяя стрелка) в левую внутреннюю сонную артерию (зеленая стрелка) 91 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 92 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА и каротидной бифуркации диагностирован в 8 (5,6%) случаях (в 4 – был ассоциирован с позвоночно-подключичным синдромом обкрадывания); у 3 (2,1%) больных мы наблюдали так называемый латеральный синдром подключичного обкрадывания с реверсивным кровотоком в гипертрофированных артериях шеи в дистальное русло ПкА через мышечные ветви ипсилатеральной позвоночной артерии: на фоне окклюзии 1-го сегмента левой ПкА и аномального отхождения левой ПА от дуги аорты, окклюзии 2-го сегмента ПкА с функционирующей ипсилатеральной ПА. Был 1 (0,7%) случай позвоночно-подключичного синдрома обкрадывания на фоне окклюзии 1-го сегмента левой ПкА, ассоциированного с коронарно-подключичным steal-синдромом через левую внутреннюю грудную артерию, использованную в качестве шунта для создания маммарно-коронарного анастомоза. Синдромы обкрадывания мозгового кровотока были устранены путем выполнения эндоваскулярной баллонной ангиопластики/стентирования пораженной артерии в 80 наблюдениях (11 случаев стенозов брахиоцефального ствола (БЦС); 69 – стенозирующих поражений 1-го сегмента подключичной артерии, в 5 из них проводилась реканализация окклюзий). В 62 случаях выполнялись открытые хирургические вмешательства: транспозиция ПкА в ипсилатеральную общую сонную артерию – 34 наблюдения; цервикальные (экстраторакальные) шунтирующие вмешательства (общесонно-подключичное, в том числе с использованием контрлатеральной ОСА/подключичноподключичное/подключично-общесонное шунтирование) – 15; аллопротезирование ветвей дуги аорты (БЦС, ОСА, ПкА) с использованием трансторакального доступа выполнено 10 больным; эндартерэктомия из БЦС, ПкА и ОСА – 3. Из 34 транспозиций ПкА в ипсилатеральную ОСА 22 (64,7%) операции были выполнены по поводу окклюзии 1-го сегмента ПкА, в 12 (35,3%) случаях – в связи с выраженным стенозом/рестенозом (после эндоваскулярных вмешательств) 1-го сегмента ПкА. Все открытые хирургические вмешательства выполнялись с использованием увеличительной оптики (бинокулярной лупы ×3,0–3,5) для адекватного выполнения эндартерэктомии, наложения сосудистого шва и предупреждения ятрогенного повреждения лимфатических протоков и нервов надключичной области. Всем пациентам рекомендовалось динамическое наблюдение с выполнением ДС МАГ и оценкой реконструированной зоны через 6, 12 месяцев, и в последующем – ежегодно. Если симптомы сосудисто-мозговой недостаточности рецидивировали или выявлялся стеноз зоны реконструкции, а также других бассейнов более чем на 50%, пациенту рекомендовалось выполнение ангиографического исследования. Результаты 75 (93,7%) внутрисосудистых и 59 (95,1%) открытых вмешательств были выполнены без техни- ческих погрешностей, с хорошим клиническим эффектом, заключавшимся в купировании синдромов обкрадывания мозгового кровотока и ишемии верхней конечности. Клиническое улучшение в послеоперационном периоде проявлялось в исчезновении/уменьшении выраженности головокружений, шаткости походки, прекращении ТИА в вертебрально-базилярном и каротидном бассейнах, купировании приступов стенокардии, повышении работоспособности. Из 40 пациентов с клинической картиной ишемии верхней конечности отмечен ее регресс у 39 (97,5%). У 114 (95,8%) из 119 больных с инструментально подтвержденными синдромами обкрадывания мозгового кровотока отмечена реверсия ретроградного на антероградный кровоток по позвоночным, общим/внутренним сонным артериям в раннем послеоперационном периоде при проведении контрольного ДС МАГ. Послеоперационная летальность в группе открытых вмешательств зарегистрирована в 3 (5,1%) наблюдениях; среди больных, оперированных внутрисосудистым способом, – отсутствовала. У одного (1,6%) больного развился малый ишемический инсульт после внутригрудной шунтирующей операции. Одна (1,2%) эндоваскулярная реканализация окклюзии 1-го сегмента левой ПкА осложнилась тромбозом артерий руки на фоне диссекции интимы с переходом в гангрену, потребовавшей ампутации на уровне плеча. Одна (1,2%) ангиопластика с попыткой последующего стентирования стеноза ПкА закончилась асимптомной миграцией стента в брюшную аорту. Три (3,75%) безуспешных внутрисосудистых вмешательства (2 ангиопластики/стентирования и одна попытка механической реканализации) потребовали выполнения открытых операций. Диссекция интимы после ангиопластики/стентирования была зарегистрирована в 6 (7,5%) наблюдениях и устранялась путем дополнительной имплантацией стента, «поддавливанием» отслоившейся интимы баллоном или же конверсией в открытое вмешательство. У всех больных, оперированных трансторакальным способом, отмечался выраженный болевой синдром, потребовавший назначения наркотических анальгетиков в течение 3–4 сут после операции, тогда как при экстраторакальном подходе было достаточно назначения нестероидных противовоспалительных средств. Из 6 реканализаций окклюзий 1-го сегмента ПкА 4 (66,7%) были успешными, включая пациента с коронарным stealсиндромом. У одного пациента развился тромбоз ПкА (см. выше), у другого – выраженная кальцификация устья ПкА не позволила «пройти» проводником через зону окклюзии – была выполнена транспозиция ПкА в ипсилатеральную ОСА. Отдаленные результаты прослежены в сроки от 4 мес до 7 лет (в среднем – 22,3 мес). Тромбозы шунтов после открытых операций развились у двух (3,4%) из 59 пациентов: в одном случае протекал асимптомно, в другом потребовал решунтирования. Рестенозы/окклюзии зарегистрированы у 23 (34,3%) из 67 больных, перенесших эндоваскулярные УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА Обсуждение В настоящий момент неоспоримым преимуществом эндоваскулярных методик в лечении проксимальных стенозирующих/окклюзирующих поражений брахиоцефального ствола и подключичной артерий является их малая инвазивность и травматичность. По данным E. Y. Woo и соавт. (2006) и J. P. De Vries и соавт. (2005), возможность реканализаций окклюзий БЦС/ПкА составляет 57,1–65,0% (в нашем исследовании – 66,7%) [15, 16]. В исследовании J. P. De Vries и соавт. (2005) комбинированный показатель инсульт/летальность на материале 110 больных, перенесших ангиопластику ПкА, составил 3,6%. В нашей работе зарегистрировано 1 (1,5%) серьезное осложнение на 67 больных – ампутация руки вследствие тромбоза левой ПкА. Считаем, что выполнение эндоваскулярных вмешательств на МАГ возможно лишь квалифицированным рентген-хирургом, дабы предупредить возможные осложнения! Перспективно использование стентов с лекарственным покрытием (цитостатики) для предупреждения гиперплазии неоинтимы и формирования возможного рестеноза. Однако в настоящий момент отсутствуют клинические исследования, посвященные имплантации таких стентов в подключичные артерии и брахиоцефальный ствол. Проблема развития рестенозов после ангиопластики/стентирования при эндоваскулярных вмешательствах остается актуальной. В исследовании J. P. De Vries и соавт. (2005), частота рестенозов/окклюзий после ангиопластики ПкА составила 7,3%, в нашем исследовании прогрессирование атеросклеротического процесса в ПкА и БЦС отмечено у 29,8% больных, оперированных эндоваскулярным способом (рис. 7). С другой стороны, высокая частота фатальных осложнений после трансторакальных реконструкций до 16,0–18,7%, не дает возможности их широкого применения [2, 13]. В нашем исследовании п/о летальность после трансторакальных вмешательств зарегистрирована в 1 (10%) наблюдении и в 2 (3,8%) – после цервикальных реконструкций. Суммируя сказанное, считаем, что эндоваскулярные вмешательства должны становиться операциями выбора у больных с атеросклеротическим поражением ветвей дуги аорты. При наличии извитостей или вариантов отхождения БЦС и ПкА, не позволяющих «подойти» катетером к сосуду-мишени, в качестве операций выбора должны рассматриваться открытые вмешательства. И только в случае невозможности выполнения эндоваскуярной/цервикаль- ной реконструкции оправдано применение внутригрудной шунтирующей операции. Например, при окклюзии брахиоцефального ствола и невозможности ее реканализации внутрисосудистым способом или развитии окклюзии в стенте, имплантированном ранее, вследствие прогрессирования атеросклеротического процесса. Что касается вмешательств на ветвях дуги аорты с использованием цервикального доступа, то в случае окклюзии 1-го сегмента ПкА и невозможности ее реканализации внутрисосудистым способом отдаем предпочтение транспозиции окклюзированной ПкА в ипсилатеральную ОСА. Считаем, что транспозиция ПкА в ОСА является наиболее физиологичным вмешательством по сравнению с шунтирующими операциями и не сопровождается осложнениями, характерными для шунтов, такими как инфекция, извитость, аневризматическое перерождение. С 2002 г. транспозиция подключичной артерии в ипсилатеральную общую сонную артерию используется нами как операция выбора практически у всех больных с окклюзией 1-го сегмента ПкА. Наше мнение подтверждается исследованием C. S. Cina и соавт. (2002), проведших анализ медицинской документации 1027 больных, перенесших сонно-подключичное шунтирование и транспозицию подключичной в общую сонную артерию. Было установлено, что риск летальности для обоих вмешательств составляет 1,2%, тогда как риск инсульта составил 6,6% при шунтировании и 4,4% – при транспозиции. Авторы пришли к выводу, что транспозиция подключичной в общую сонную артерию имеет ряд преимуществ перед сонно-подключичным шунтированием в аспекте проходимости реконструированной зоны 1 2 Рис. 7. Ангиографическая диагностика у больного с реокклюзией I сегмента левой подключичной артерии в стенте (большая черная стрелка) и формированием синдрома позвоночно-подключичного обкрадывания: 1 – катетер установлен в устье правой позвоночной артерии; 2 – левая позвоночная артерия КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 вмешательства, наблюдались в среднем через 23,8 мес после первичной операции: в 2 (8,7%) случаях отмечался умеренно выраженный (40–70%), в 18 (78,3%) – выраженный (> 70%) рестеноз и в 3 (13%) наблюдениях была верифицирована окклюзия в стенте. Повторные эндоваскулярные вмешательства были выполнены в 14 случаях (8 – баллонных ангиопластик и 6 – стентирований), проведены 3 открытые операции. 93 94 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА Выводы 3 1 2 КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 Рис. 8. Левая каротидная ангиограмма у больного перенесшего открытое оперативное вмешательство – транспозицию подключичной в общую сонную артерию: подключично-общесонный анастомоз (большая черная стрелка); 1 – подключичная артерия; 2 – общая сонная артерия; 3 – позвоночная артерия и клинического улучшения в отдаленном периоде [4] (рис. 8). В случае окклюзии общей сонной артерии и функционирующей каротидной бифуркации или только наружной сонной артерии, с развитием синдрома обкрадывания мозгового кровотока из ипсилатерального вертебрального/контрлатерального бассейна наружной сонной артерии, целесообразно выполнение шунтирующих вмешательств, в частности подключично-общесонного/наружно-сонного. Нами выполнено три шунтирующих вмешательства у больных с окклюзией общей сонной артерии (во всех случаях левосторонней локализации), в одном случае в качестве шунта использована собственная окклюзированная ОСА с предварительно выполненной эверсионной эндартерэктомией из ее просвета и реплантацией в устье ипсилатерального щито-шейного ствола. Целью таких пособий является восстановление физиологического кровотока во внутренней сонной артерии направленное на компенсацию церебральной гемодинамики. При окклюзии ОСА, ВСА и патологическом ретроградном кровотоке в НСА подключично-наружно-сонное шунтирование преследует своей целью восстановление антероградного кровотока в НСА с последующей частичной компенсацией церебральной гемодинамики через естественные экстра-интракраниальные анастомозы («глазничный», «среднеоболочечный»). Также данная операция создает условия для формирования дополнительного источника кровоснабжения головного мозга – экстра-интракраниального микроанастомоза между теменной ветвью поверхностной височной артерии и М3/М4 сегментом средней мозговой артерии [10]. 1. Эндоваскулярные вмешательства должны становиться операциями выбора в лечении выраженных атеросклеротических стенозов/окклюзий брахиоцефального ствола, общей сонной и подключичной артерий, проявляющихся клиникой сосудисто-мозговой недостаточности. 2. При невозможности реканализации атеросклеротической окклюзии подключичной артерии или брахиоцефального ствола внутрисосудистым способом, развитии окклюзии после предшествующего стентирования, целесообразно выполнение открытых вмешательств: транспозиции подключичной артерии в ипсилатеральную общую сонную артерию; протезирования БЦС/аорто-общесонно-подключичного шунтирования через торакотомический доступ (при отсутствии тяжелой сопутствующей патологии). 3. При окклюзии общей сонной артерии, манифестирующей клинически и сохраненным кровотоком по каротидной бифуркации, целесообразно выполнение подключично-общесонного шунтирования; при окклюзии внутренней сонной и функционирующей наружной сонной артерии – подключично-наружно-сонного шунтирования как первоочередного вмешательства перед экстраинтракраниальным микроанастомозированием. 4. Обязательно тщательное обследование (с оценкой проходимости ветвей дуги аорты) больных с ишемической болезнью сердца для планирования этапности реваскуляризирующих вмешательств. ЛИТЕРАТУРА 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Berguer, R. Surgery of the Arteries to the Head / R. Berguer, E. Kieffer. – N. Y.: Springer-Verlag, 1992. – Vol. 54. – P. 27–29. Berguer, R. Transthoracic repair of innominate and common carotid artery disease: immediate and long-term outcome for 100 consecutive surgical reconstructions / R. Berguer, M. D. Morasch, R. A. Kline // J. Vasc. Surg. – 1998. – Vol. 27, № 3. – P. 34–41. Brunhölzl, C. Hemodynamic effects of innominate artery occlusive disease. Evaluation by Doppler ultrasound / C. Brunhölzl, G. M. von Reutern // Ultrasound. Med. Biol. – 1989. – Vol. 15. – P. 201–204. Cina, C. S. Subclavian carotid transposition and bypass grafting: consecutive cohort study and systematic review / C. S. Cina, H. A Safar., A. Lagana et al. // J. Vasc. Surg. – 2002. – Vol. 35, № 3. – P. 422–429. Contorni, L. Il circolo collaterale vertebro-vertebrale nella obliterazione dell’arteria succlavia alla sua origine / L. Contorni // Minerva Chir. – 1960. – Vol. 15. – P. 268–271. Harjola, P.-T. The importance of aortic arch or subclavian angiography before coronary reconstruction / P.-T. Harjola, M. Valle // Chest. – 1974. – Vol. 66. – P. 436–438. Lee, S. R. Simultaneous coronary – subclavian and vertebral – subclavian steal syndrome / S. R. Lee, M. H. Jeong, О. Н. Rhew et al. // Circ J. – 2003. – Vol. 67. – P. 464–466. Liljeqvist, L. Subclavian steal-carotid recovery phenomenon. Experience of 7 operated patients / L. Liljeqvist, S. Ekeström, O. Nordhus // Acta Chir. Scand. – 1983. – Vol. 149. – P. 483–489. Pasch, A. R. Subclavian steal despite ipsilateral vertebral occlusion / A. R. Pasch, J. J. Schuler, J. R. DeBord et al. // J. Vasc. Surg. – 1985. – Vol. 2. – P. 913–916. Rabb, C. H. Staged cerebral revascularization in a patient with an occluded common carotid artery / C. H. Rabb, G. L. Moneta // Stroke. – 2005. – Vol. 36. – P. e68–e70. УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА 11. 12. 13. Reivich, M. Reversal of blood flow through the vertebral artery and its effect on cerebral circulation / M. Reivich, E. Holling, B. Roberts et al. // N. Engl. J. Med. – 1961. – Vol. 265. – P. 878–885. Sugimura, S. The proximal left subclavian artery occlusion and the anomalous left vertebral artery: a variant of the subclavian steal / S. Sugimura, T. Inahara, D. T. Smith // Amer. Surg. – 1968. – Vol. 34. – P. 374–377. Thompson, B. W. Operative correction of proximal blocks of the subclavian or innominate arteries / B. W. Thompson, R. C. Read, G. S. Campbell // J. Cardiovasc. Surg. (Torino). – 1980. – Vol. 21, № 2. – P. 125–130. 14. 15. 16. 95 Tyras, D. H. Coronary-subclavian steal / D. H. Tyras, H. B. Barner // Arch. Surg. – 1977. – Vol. 112. – P. 1125–1127. De Vries, J. P. Durability of percutaneous transluminal angioplasty for obstructive lesions of proximal subclavian artery: Long-term results / J. P. De Vries, L. C. Jager, J. C. van den Berg et al. // J. Vasc. Surg. – 2005. – Vol. 41, № 1. – P. 19–23. Woo, E. Y. Endovascular therapy of symptomatic innominatesubclavian arterial occlusive lesions / E. Y. Woo, R. M. Fairman, O. C. Velazquez et al. // Vasc. Endovasc. Surg. – 2006. – Vol. 40, № 1. – P. 27–33. Поступила 25.08.2009 © КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2009 УДК 616.133.33+616.145.11.616.831-005.1-07 ВОЗМОЖНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ВЕНОЗНОГО И АРТЕРИАЛЬНОГО ИНСУЛЬТА МЕТОДАМИ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ С. Е. Семенов*, И. В. Молдавская, А. С. Семенов, Л. С. Барбараш НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний (дир. – акад. РАМН Л. С. Барбараш) СО РАМН, Кемерово Венозный инсульт является редко диагностируемой патологией. Именно редко диагностируемой, а не редкой вообще. Возможно, что венозный инсульт в результате целенаправленного исследования его частоты останется такой же редкой нозологией, как и сейчас – 1–2% от всех инсультов [8, 18]. Но каковы объективные критерии диагностики этой патологии, как можно отличить артериальный и венозный инсульт? Целью данного исследования было определение критериев дифференциальной диагностики венозного и артериального инсульта современными томографическими методами лучевой диагностики. Нами в течение 11 лет изучения нарушений церебрального венозного кровообращения диагностировано всего семь случаев венозного инсульта (шесть случаев в остром периоде заболевания и один – в хроническом). Это несравнимо меньше числа пациентов, ежедневно пополняющих реестр инсульта. Все шесть случаев острого венозного инсульта диагностированы в последние два года функционирования в Институте инсультного отделения и составили 1% от общего числа пациентов с инсультом. Но, на наш взгляд, в ряде случаев венозный инсульт остается недиагностированным из-за неполного обследования. На современном этапе большая часть диагнозов инсульта у пациентов устанавливается на основании данных конвенциальных томографических методов обследования – рентгеновской компьютерной и магнитно-резо* Адрес для переписки: E-mail: sts63@list.ru нансной томографии без выполнения КТ- или МР-ангиографических методик. Неполное обследование в большинстве случаев обусловлено не только экономическими трудностями в здравоохранении, но и «условной достаточностью» для клиницистов и врачей-исследователей [20] визуализации в веществе головного мозга очага с признаками нарушения диффузии жидкости, проявляющихся понижением плотности при КТ, изменением сигнала (повышение в Т2ВИ, изображениях, взвешенных по протонной плотности, и ДВИ, понижение в Т1ВИ) при МРТ. И, если обнаруженный очаг локализуется в пределах зоны «бассейна» какой-либо из магистральных артерий виллизиева круга, то исследование чаще на этом и завершается. К тому же пациенты с инсультом находятся в тяжелом состоянии, не всегда адекватны, что затрудняет процесс томографической диагностики. Диагностические изображения страдают динамической нерезкостью. Продолжение обследования требует неподвижности пациентов, но введение пациента в наркоз в большинстве случаев невозможно именно из-за тяжести состояния. Все это в совокупности может уменьшать вероятность диагностики венозного инсульта и ведет к причислению пациентов с этой нозологией к группе перенесших артериальный инсульт. Венозный инсульт в исследовании развился при поражении только непарных венозных коллекторов (верхнего и нижнего сагиттальных, КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 К л ю ч е в ы е с л о в а : венозный инсульт, артериальный инсульт, дифференциальная диагностика, методы лучевой диагностики. 96 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА а б Рис. 1. Сагиттальные МР-томограммы в Т1ВИ при венозном инсульте: КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 a – поражение затылочной доли; б – поражение теменной доли и области мозолистого тела а б Рис. 2. Аксиальные томограммы при венозном инсульте без контрастного усиления, МР-срезы на 5-е сутки инсульта в правой теменно-затылочной области в результате окклюзии верхнего сагиттального синуса: a – Т2ВИ с зоной повышения сигнала; б – Т1ВИ с зоной понижения сигнала и визуализацией «дельта»-признака в проекции верхнего сагиттального синуса (стрелка) а также прямого синусов), не имеющих дублирующих путей оттока венозной крови. Местами локализации венозного инсульта (рис. 1) явились затылочная доля, теменно-затылочная область (3 случая) и область мозолистого тела (4 случая) – зоны, крайне редко поражаемые при артериальном инсульте (не более 16% ишемического инсульта [6]). Венозный инсульт не вписывается в привычные для артериального инсульта рамки «бассейнового» поражения, не повторяет территориального рельефа «бассейнов» магистральных артерий виллизиева круга. Характеристики МР-сигнала очага инсульта при выполнении различных режимов МРТ (Т1ВИ и Т2ВИ), взвешивание по протонной плотности, а также плотности мозгового вещества при выполнении КТ (особенно в первые сутки) при венозном инсульте почти не отличаются от таковых при артериальном инсульте и не могут до- стоверно указывать на характер поражения (венозный или артериальный). В проекции верхнего сагиттального синуса можно визуализировать симптом «пустой дельты», или признак отсутствия сигнала потока крови (рис. 2). При больших инсультах также наблюдается объемное воздействие («масс-эффект») в виде смещения серпа в противоположную сторону и локально поражению отмечаются сглаженность борозд и сужение субарахноидального пространства. Исследования мозга, выполненные с контрастным усилением (КУ) при КТ или МРТ, также не имеют специфических различий при артериальном и венозном инсультах. Также наблюдается патологическое контрастное Т1 усиление очагов (рис. 3) по сосудистому или паренхиматозному и корковому типам [11, 17, 19]. Отличительной особенностью может служить раннее (только в первые часы от начала заболева- УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА а 97 б Рис. 3. Аксиальные МР-томограммы в Т1ВИ c контрастным усилением при венозном инсульте: а б Рис. 4. Аксиальные МР-томограммы в ДВИ при венозном инсульте: a – в первые часы сигнал смешанный (повышен в области цитотоксического отека (черные стрелки); понижен в области вазогенного отека (белая стрелка); б – через сутки от начала инсульта – только цитотоксический отек в виде зоны яркого сигнала ния) проявление вазогенного отека при венозном инсульте в виде наличия на ДВИ (с фактором взвешивания b ≥ 500) участков с пониженным сигналом на фоне в целом гиперинтенсивной зоны цитотоксического отека, который в течение суток представлен уже во всей зоне поражения (рис. 4). Только выполнение МР- или КТ-ангиографии позволяет уточнить, поражение какого магистрального сосуда (артериального или венозного) имеет место и привело к развитию инсульта. Наличие в веществе мозга очага, по размерам не подходящего под определение «малого», или «лакунарного», артериального инсульта при выполнении одного из видов томографической ангиографии, вероятнее всего приведет к визуализации симптома «стоп-контраста» или «культи» магистральной артерии. Если же получена нормальная картина всех артерий виллизиева круга с их дистальными отрезками, что исключает артериальный инфаркт, то следует продолжить исследова- ние на предмет обнаружения симптомов «стопконтраста» венозных структур (рис. 5). Магнитно-резонансная ангиография (рис. 6, а) выполнялась как без контрастного усиления, так и с КУ путем внутривенного введения гадолинийсодержащих препаратов с целью уменьшения вероятности появления артефактов турбулентности с потерей МР-сигнала при низкой скорости кровотока в венозных сосудах. Необходимо отметить, что нами в двух из семи случаев для МР-ангиографии использовался одномолярный гадолинийсодержащий контрастный препарат, что на наш взгляд улучшило визуализацию кровотока в венозных структурах в большей степени, чем при использовании полумолярных препаратов. Конечно, нельзя на основании только двух случаев делать серьезные выводы, но, вероятно, использование одномолярного МРКС может повысить специфичность МРангиографии. КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 a – с паренхиматозно-сосудистым типом усиления в зоне понижения сигнала и четкой визуализацией «дельта»-признака в проекции верхнего сагиттального синуса на фоне контрастированных стенок сосуда (черная стрелка), смещением фалькса в противоположную сторону (белая стрелка); б – с корковым типом усиления при окклюзии нижнего сагиттального синуса 98 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА а б Рис. 5. МР-ангиограммы при тромбозе верхнего (ВСС) и нижнего сагиттальных синусов: КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 а – «сырой» фронтальный срез, высокий сигнал от тромба в просвете ВСС (толстая стрелка), справа от синуса зона инсульта (тонкая стрелка); б – сагиттальная MIP реконструкция а б Рис. 6. Визуализация кровотока венозной сети головного мозга при окклюзии нижнего сагиттального синуса, MIP-реконструкция в сагиттальной проекции: a – МР-ангиограмма; б – СКТ-ангиограмма Болюсное КТ-ангиографическое контрастное исследование позволило сравнительно быстро и малоинвазивно определить локализацию и протяженность окклюзии пораженного венозного сосуда с визуализацией сосудов (рис. 6, б) практически такого же высокого качества, как и при контрастной ангиографии (рис. 7, б). В двух случаях острого венозного инсульта в области мозолистого тела в результате окклюзии нижнего сагиттального и прямого дуральных синусов наблюдалось субарахноидальное кровоизлияние и образование первичной внутримозговой гематомы, окружавшей передние отделы мозолистого тела (рис. 8, а). В трех из четырех других случаев острого венозного инсульта наблюдалось вторичное кровоизлияние (геморрагическая трансформация) в зоне инсульта после 5 суток начала заболевания (рис. 8, б). В случае диагностики венозного инсульта в результате окклюзии нижнего сагиттального синуса в хроническом периоде характер постинсультных повреждений области мозолистого тела не позволял определенно высказаться ни в пользу происшедшего кровоизлияния, ни в пользу отсутствия его в остром периоде. Таким образом, можно предположить, что как минимум в 71% случаев венозный инсульт сопровождается кровоизлиянием (первичным или вторичным в ранние сроки), что может существенно повлиять на подходы при принятии решений в тактике терапии. Вероятно, венозный характер инсульта может стать одним из пунктов противопоказаний к активной тромболитической терапии. Кроме того, это может являться еще одним отличительным признаком венозного инсульта от артериального, при котором доля геморрагического инсульта, по данным КТ, как наиболее надежного и точного метода выявления кровоизлияния, особенно в первые дни, составляет от 5 до 15% [1, 4, 7, 12, 15, 16], а геморрагическая трансформация, хотя и происходит, УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА а 99 б Рис. 7. Визуализация кровотока венозной сети головного мозга при окклюзии нижнего сагиттального и прямого синусов: а б Рис. 8. КТ-картина венозного инсульта с кровоизлиянием: а – при остром тромбозе нижнего сагиттального и прямого синусов, сопровождавшегося субарахноидальным кровоизлиянием и образованием гематомы в области колена мозолистого тела; б – геморрагическая трансформация по типу гематомы (белая стрелка) в зоне поражения в результате тромбоза ВСС (черная стрелка) по некоторым данным, в 75–80% случаев ишемического инфаркта среднего размера [2, 3, 5, 9, 10, 13–15], но развивается в уже сформированном инфаркте, обычно в поздние сроки (15–21 сут). Реканализация окклюзированных непарных синусов зарегистрирована в нашем исследовании только в трех случаях тромбоза верхнего сагиттального синуса (в том числе с инсультом в двух случаях) и во всех случаях произошла в течение 1–3 недель от начала заболевания. Регистрация реканализации пораженных венозных синусов стала возможной благодаря выполнению контрольной МР-ангиографии как наименее инвазивной из методик визуализации церебрального венозного кровотока. В этих случаях МР-сигнал потока на МР-ангиограммах выглядел практически как в норме (рис. 9). Наблюдалась и клиничес- кая субкомпенсация венозной недостаточности в виде уменьшения симптомов интракраниального венозного застоя. Очаговые неврологические симптомы в случаях, когда окклюзия верхних сагиттальных синусов сопровождалась инсультом, сохранялись. Реканализация окклюзированных нижнего сагиттального и прямого синусов не зарегистрирована. Вероятнее, восстановление кровотока по этим венозным структурам не происходит из-за их малого калибра и быстрой посттромботической внутрипросветной фиброзной организации. Подытоживая вышесказанное, необходимо отметить, что достоверная неинвазивная дифференциальная диагностика артериального и венозного инсульта возможна только с выполнением МР- или КТ-ангиографии, которые позволяют КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 a – МР-ангиограмма, MIP-реконструкция в сагиттальной проекции; б – селективная рентгеноконтрастная ангиограмма, сагиттальная проекция 100 УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПРИ ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ИНСУЛЬТА б а Рис. 9. МР-ангиограммы при тромбозе ВСС, фронтальная MIP реконструкция: КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ, № 4, 2009 а – диагностическая; б – контрольная после тромболитической терапии с реканализацией ВСС уточнить, поражение какого магистрального сосуда (артериального или венозного) имеет место и привело к развитию инсульта. Возможно, что в результате выполнения в каждом случае инсульта не только конвенциальных КТ или МРТ головного мозга, но и томоангиографических методик венозный инсульт станет не столь редким диагнозом. Мультиспиральная КТ-ангиография, имеющая более высокую специфичность к нарушениям кровотока [6], чем МР-ангиография, которой присуща высокая чувствительность, является предпочтительной методикой верификации диагноза окклюзии интракраниального сосуда при дифференциальной диагностике артериального и венозного инсульта. В свою очередь, благодаря меньшей инвазивности и отсутствию лучевой нагрузки МР-ангиография может служить достаточным средством контроля эффективности терапии и свидетельством регистрации реканализации пораженных сосудов или отсутствия таковой. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. ЛИТЕРАТУРА 1. 2. 3. 4. 5. 6. Ананьева, Н. И. Комплексная лучевая диагностика нарушений мозгового кровообращения: aвтореф. дис. … д-ра мед. наук / Н. И. Ананьева. – СПб., 2001. – 40 с. Ашман, А. А. Клиника и диагностика инфаркта мозга с геморрагическим компонентом: aвтореф. дис. … д-ра мед. наук / А. А. Ашман. – СПб., 1994. – 48 с. Верещагин, Н. В. Компьютерная томография мозга / Н. В. Верещагин, Л. К. Брагина, С. Б. Вавилов и др. – М.: Медицина, 1986. – 256 с. Гайдар, Б. В. Лучевая диагностика внутричерепных кровоизлияний: Руководство для врачей / Б. В. Гайдар, Г. Е. Труфанов, Т. Е. Рамешвили и др. – СПб.: ЭЛБИСПб., 2007. – С. 67. Романова, Н. А. Клинико-компьютерно-томографические сопоставления при полушарных инсультах: aвтореф. дис. … канд. мед. наук / Н. А. Романова. – М., 2002. – 24 с. Труфанов, Г. Е. Рентгеновская компьютерная и магнитнорезонансная томография в диагностике ишемического инсульта / Г. Е. Труфанов, В. А. Фокин, И. В. Пьянов, Е. А. Банникова. – СПб.: ЭЛБИ-СПб., 2005. – 192 с. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Уордлоу, Д. Нейровизуализация при инсульте: достижения и преимущества / Д. Уордлоу // Ж. неврол. и психиатр. – 2000. – № 8. – С. 35–37. Хеннерици, М. Г. Инсульт: Клиническое руководство: пер. с англ. / М. Г. Хеннерици, Ж. Богусласки, Р. Л. Сакко; под ред. В. И. Скворцовой. – М.: МЕДпресс-информ, 2008. – С. 57. Шалякина, Н. Ю. Нейровизуализация геморрагических осложнений острого периода ишемического инсульта в каротидной системе: дис. … канд. мед. наук / Н. Ю. Шалякина. – М., 2004. – 145 с. Hornig, C. R. Hemorrhagic cerebral infarction: A prospective study / C. R. Hornig, W. Dorndorf, A. L. Agnoli // Stroke. – 1996. – Vol. 17. – P. 179–185. Karonen, J. O. Evolution of MR contrast enhancement patterns during the first week after acute ischemic stroke / J. O. Karonen, P. L. Partanen, R. L. Vanninen et al. // AJNR. – 2001. – Vol. 22. – P. 103–111. Kummer, K. L. Acute stroke: usefulness of early CT findings before thrombolytic therapy / K. L. Kummer, R. Allen, Holle et al. // Radiology. – 1995. – Vol. 205. – P. 327–333. Marks, M. Evalution of early CT findings in acute ischemic stroke / M. Marks, E. B. Holmgren, A. J. Fox et al. // Stroke. – 1999. – Vol. 30. – P. 389–392. Motto, C. Hemorrhage after acute ischemic stroke / C. Motto, A. Ciccone, E. Aritzy et al. // Ibid. – 1999. – Vol. 30. – P. 761–764. Motto, C. Reliability of hemorrhagic transformation diagnosis in acute ischemic stroke / C. Motto, E. Arizy, E. Boccardi et al. // Ibid. – 1997. – Vol. 28. – P. 302–306. Osborn, A. G. Intracranial hemorrhage / A. G. Osborn // Diagnostic neuroradiology. – St. Louis: C. V. Mosby, 1994. – P. 155–198. Satou, A. Cerebral infarction: early detection by means of contrast-enhanced cerebral arteries at MR imaging / A. Satou, S. Takahashi, Y. Soma et al. // Radiology. – 1994. – Vol. 178. – P. 433–439. Shelley, R. Cerebral venous sinus thrombosis / R. Shelley // Eur. Radiol. – 2004. – Vol. 14, № 2. – P. 215–233. Virapongse, C. Human brain infarcts: Gd-DTPA-enhanced MR imaging / C. Virapongse, A. Mancuso, R. Quisling // Radiology. – 1996. – Vol. 161. – P. 785–794. Xianly, L. V. Venous Infarction Assotiated with a Sigmoid Sinus Dural Arteriovenous Fistula / L. V. Xianly, L. I. Youxiang, J. Chuhan et al. // Neuroradiol. J. – 2008. – Vol. 21. – P. 579–583. Поступила 25.08.2009
