Dupleksskanning av hode- og halskar

Hvor man skal ta en ultralyd av hodet og hvorfor ekkoencefalografi er nødvendig, la oss vurdere disse spørsmålene. Ultralyd av hodet er en diagnostisk metode som kan brukes til å identifisere patologier i hjernen. Studien er basert på ufarlig ultralydstråling som trenger gjennom vev og bein i hodeskallen inn i hjernens substans.

Dupleksskanning (gråskala-ekografi med fargedopplerkoding og spektral doppleranalyse, anvendt på den intrakranielle delen av det cerebrale karsystemet - transkraniell dupleksskanning) fungerer for tiden som hovedmetoden for å diagnostisere ulike typer patologi i det cerebrale karsystemet. Dupleksskanning kombinerer muligheten til å visualisere lumen i karet og vev som omgir karet i B-modus (todimensjonal gråskala-ekografimodus) og samtidig analyse av den hemodynamiske tilstanden ved hjelp av dopplerteknologier. Basert på resultatene fra B-modusundersøkelsen er det mulig å innhente data om karveggens stivhet og elastisitet (elastisk-elastiske egenskaper), endotelets funksjonelle tilstand (vasomotorisk aktivitet), tilstedeværelsen, arten og forekomsten av endringer i karveggens struktur og tykkelse, forstyrrelse av karveggens integritet (disseksjon), tilstedeværelsen av intraluminale formasjoner, deres lokalisering, lengde, ekogenisitet (indirekte tetthetskarakteristikk), graden av forstyrrelse av karlumens åpenhet, endringer i karets diameter, vaskulær geometri (tilstedeværelsen av deformasjoner, avvik i karets bane fra den vanlige anatomiske banen), anomalier i karenes opprinnelse, bane og forgrening. Informasjon om intraluminale strømninger (som et resultat av behandling av det reflekterte Doppler-signalet ved hjelp av den raske Fourier-transformasjonsmetode) under konvensjonell og transkraniell dupleksskanning kan presenteres i form av fargekartogrammer (farge-Doppler-modus) og/eller Doppler-spektre (spektral Doppler-modus). Basert på studiedataene i fargedopplermodus innhentes kvalitativ informasjon om blodstrømmen [tilstedeværelse, natur (laminær, turbulent), defekter i fyllingskartogrammer, etc.]. Den spektrale dopplermodusen tillater en kvantitativ karakterisering av intraluminale strømninger, dvs. å objektivisere tilstedeværelsen eller fraværet av hemodynamiske forstyrrelser, samt å bestemme alvorlighetsgraden. Den diagnostiske informasjonen som innhentes i dette tilfellet er basert på analyse av hastighetsindikatorer og ulike beregnede indekser som indirekte karakteriserer nivået av perifer motstand og tonusen i karveggen.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Indikasjoner for undersøkelse av ekstrakranielle seksjoner av kar

• kliniske tegn på akutt eller kronisk cerebrovaskulær insuffisiens, inkludert hodepinesyndrom;
• risikofaktorer for utvikling av cerebrovaskulære sykdommer (røyking, hyperlipidemi, fedme, arteriell hypertensjon, diabetes mellitus);
• tegn på skade på andre arterielle bassenger i tilfelle systemiske vaskulære prosesser;
• planlegging av kirurgiske inngrep for ulike typer hjertepatologi, primært iskemisk hjertesykdom (koronar bypass-transplantasjon, koronararteriestenting);
• patologi i omkringliggende organer og vev med potensielle ekstravasale effekter;
• kliniske tegn på patologi i halsvenen (vanligvis trombose).

Høy oppløsning på ultralyd-dupleksskanning kombinert med ikke-invasivitet og muligheten for flere gjentatte studier gjør metoden til et uunnværlig verktøy ikke bare i klinisk nevrologi, men også i implementeringen av fullverdig forebyggende screening i den asymptomatiske populasjonen. I motsetning til ultralyd-dopplerografi kan den oppdage liten og middels stenose i halspulsårene, noe som utvider mulighetene for differensialdiagnostikk betydelig. I denne forbindelse kan det sies at dupleksskanning er den viktigste screeningmetoden hos individer uten kliniske symptomer på cerebrovaskulære lidelser.

Indikasjoner for transkraniell dupleksskanning

• deteksjon av stenotisk/okklusiv patologi i de ekstrakranielle seksjonene av brachiocephalic arterier ved bruk av dupleksskanning (eller ultralyddopplerografi) - en potensiell kilde til cerebrale blodstrømsforstyrrelser;
• tilstedeværelsen av indirekte tegn på skade på intrakranielle arterier;
• tegn på akutt eller kronisk cerebral iskemi uten etablerte spesifikke årsaker til dens utvikling;
• hodepinesyndrom;
• Systemisk karsykdom er en potensiell kilde til utvikling av cerebrovaskulære lidelser (arteriell hypertensjon, diabetes mellitus, systemisk vaskulitt, etc.).
• patologi i hjernens substans (oppdaget ved hjelp av andre bildebehandlingsteknikker - CT, MR, scintigrafi, etc.), ledsaget av endringer i strukturen og cerebral vaskulær sirkulasjon, kliniske tegn på intrakraniell hypertensjon;
• behovet for dynamisk overvåking av cerebrale blodstrømsparametere for å vurdere effektiviteten av terapien i den akutte perioden med iskemisk og hemorragisk hjerneslag og ved kronisk cerebrovaskulær insuffisiens, samt for å bestemme tilstanden til blodårene i ulike stadier av kirurgisk revaskularisering, uavhengig av typen av sistnevnte.

Målene med ultralydundersøkelse av hjernens arterielle og venøse systemer på ekstra- og intrakranielt nivå:

• diagnostikk av stenotisk/okklusiv patologi i hjernens arterielle og venøse systemer, vurdering av dens patogenetiske og hemodynamiske betydning;
• identifisering av et kompleks av lidelser assosiert med systemiske vaskulære sykdommer;
• påvisning av vaskulære utviklingsanomalier, arterielle og venøse aneurismer, arteriovenøse misdannelser, fistler, cerebral vasospasme, venøse sirkulasjonsforstyrrelser;
• identifisering av tidlige (prekliniske) tegn på systemisk vaskulær patologi;
• overvåking av behandlingens effektivitet;
• bestemmelse av funksjonene til lokale og sentrale mekanismer for regulering av vaskulær tone;
• vurdering av reservekapasiteten til det cerebrale sirkulasjonssystemet;
• å fastslå den mulige etiologiske rollen til den identifiserte patologiske prosessen eller symptomkomplekset i utviklingen av det kliniske syndromet (syndromene) som er tilstede hos en spesifikk pasient.

Det obligatoriske omfanget av studien ved utførelse av dupleksskanning av de ekstrakranielle seksjonene av arteriene brachiocephalicus inkluderer den distale delen av truncus brachiocephalicus, de felles halspulsårene langs hele lengden, de indre halspulsårene før de går inn i kraniehulen gjennom canalis caroticus, de ytre halspulsårene i de proksimale seksjonene og vertebralarteriene i segmentene V1 og V2. Hvis det oppdages indirekte tegn på skade på segment V3, kan ekkolokalisering også utføres i denne delen av arteria vertebrale.

Når tegn på patologi oppdages som potensielt truer utviklingen av systemiske (intrakranielle) hemodynamiske lidelser, undersøkes nødvendigvis Doppler-karakteristikkene til blodstrømmen i den supratrokleære (oftalmiske) arterien.

I halspulsårene på ekstrakranielt nivå kan ulike stadier av patologiske prosesser identifiseres med en fullstendig strukturell analyse av intraluminal patologi. På grunn av de anatomiske trekkene ved deres plassering, visualiseres vertebralarteriene fragmentarisk og er kun tilgjengelige for monoplan-skanning. Dette begrenser metodens muligheter for å diagnostisere ulike patologiske prosesser. Spesielt, med høy pålitelighet under forhold med lavkvalitetsvisualisering, er det mulig å identifisere kun stenotiske lesjoner med en innsnevring av karlumenet på mer enn 40-50 % i diameter, lokalisert i områder som er tilgjengelige for plasseringen. Ekkostrukturell analyse av intraluminale formasjoner i vertebralarterien utføres vanligvis ikke på grunn av de ekstremt begrensede mulighetene for å visualisere karveggene. Belastningstesting utføres for å bestemme funksjonelle endringer i kardiametrene. Det finnes ingen spesifikke objektive ultralydtegn på ekstravasal kompresjon av vertebralarterien i kanalen til de tverrgående prosessene i cervikale ryggvirvler og i området rundt kraniovertebralleddet. Doppler-diagnostiske kriterier som brukes til disse formålene i daglig praksis er indirekte av natur og krever obligatorisk bekreftelse med metoder som tillater visualisering av området med ekstravasal påvirkning (angiografiske teknikker i bakgrunnen eller med funksjonelle stresstester).

Studien av halsvenene (indre og eksterne), samt venene i vertebral venøs plexus, utføres hvis det er mistanke om trombose i disse karene. Den diagnostiske verdien av Doppler-blodstrømningsindekser oppnådd i spektral Doppler-modus fra lumen til de ovennevnte venøse samlerne, og deres betydning for å bestemme patologiske endringer i cerebral venøs hemodynamikk i alle andre tilfeller er tvilsom, gitt variasjonen i venøs utstrømning fra kraniehulen med endringer i kroppsstilling, samt inkonsekvensen i selve venestrukturen, synkroniseringen av blodstrømmen i dem med pusten og den lette kompressibiliteten til lumenene.

Studiet av hjernens vaskulære system ved hjelp av transkraniell dupleksskanning har en rekke trekk. Gitt tilstedeværelsen av en hindring i ultralydstrålenes vei i form av kraniebein, brukes en lav strålingsfrekvens (i gjennomsnitt 2-2,5 MHz) for å øke penetrasjonsevnen. Ved slike frekvenser er visualisering av karveggen og bestemmelse av tilstanden til lumen i intrakranielle arterier og vener fundamentalt umulig. Informasjonen som innhentes er indirekte og er basert på resultatene av analysen av fargekartogrammer av strømningene i intrakranielle arterier og vener, samt de tilsvarende Doppler-spektrene. Derfor er det med transkraniell dupleksskanning, så vel som med transkraniell dopplerografi, umulig å vurdere vaskulære forandringer og diagnostisere prosesser som ikke er ledsaget av dannelsen av lokale (og systemiske) hemodynamiske forstyrrelser. På grunn av den forskjellige tykkelsen på kraniebeinene, som bestemmer deres forskjellige permeabilitet for ultralydstråling, utføres ekkolokalisering i visse soner kalt ultralyd-"vinduer", som ikke er forskjellige fra de i transkraniell dopplerografi. Volumet og kvaliteten på informasjonen som innhentes under transkraniell dupleksskanning avhenger av tilstedeværelsen og alvorlighetsgraden av ultralyd-"vinduer". Hovedbegrensningene i dette tilfellet skyldes en betydelig reduksjon i kvaliteten på ultralydavbildningen med en reduksjon i den akustiske "gjennomsiktigheten" til skallbeina.

Ved utførelse av transkraniell dupleksskanning inkluderer den obligatoriske forskningsprotokollen studiet av fargeflytkart, Doppler-spekteret og dets egenskaper i de midtre hjernearteriene (segmentene M1 og M2), de fremre hjernearteriene (segment A1), de bakre hjernearteriene (segmentene P1 og P2), sifonen til den indre halspulsåren og dens intracerebrale del, vertebrale arterier i segment V4, basilararterien og en rekke venøse trunker (Rosenthalvener, Galenvener, sinus rett). For å bestemme den funksjonelle kapasiteten til forbindelsesarteriene i Willis sirkel (i tilfeller av hemodynamisk balanse) utføres kompresjonstester (kortvarig, i 3-5 sekunder, kompresjon av lumen i halspulsåren communis over åpningen). Slike manipulasjoner fører til karakteristiske endringer i blodstrømmen i A1-segmentet av den fremre hjernearterien (med funksjonell kompetanse til den fremre kommuniserende arterien) og P1-segmentet av den bakre hjernearterien (med funksjonell kompetanse til den bakre kommuniserende arterien). Den funksjonelle kompetansen til andre makroanastomoser (perikallosal, ekstrakraniell) i fravær av tegn på kollateralisering av blodstrømmen i hvile er ikke fastslått. For tiden utvikles problemstillinger knyttet til bruk av visualiserende ultralydmetoder i klinikken for akutt angionevrologi aktivt. Basert på egenskapene til dupleksskanning er målene for studien ved akutte cerebrovaskulære hendelser av iskemisk type som følger.

• Bestemmelse av mulige årsaker til iskemisk hjerneslag.
• Studie og vurdering av bakgrunnsparametere for blodstrøm i ekstra- og intrakranielle arterier og vener og reaktivitetstilstanden til det cerebrale sirkulasjonssystemet.
• Etablering av kilder for omfordeling av strømmer i sikkerhet, deres levedyktighet og tilstrekkelighet.
• Overvåking av blodstrømsnivået i ett eller flere kar for å bekrefte effektiviteten av patogenetisk og symptomatisk behandling.

Dupleksskanning lar oss presumptivt fastslå mulige årsaker til iskemisk hjerneslag.

Ved undersøkelse av de ekstrakranielle seksjonene av arteriene i brachiocephalicus er det mulig å identifisere differensielle tegn som er karakteristiske for stenoserende aterosklerose, trombose, makroembolisme, angiopatier og vaskulitt. Transkraniell dupleksskanning gjør det mulig å verifisere stenoserende/okklusive lesjoner ved å bestemme alvorlighetsgraden uten å spesifisere morfologiske ekvivalenter, samt å identifisere spesifikke fenomener som er karakteristiske for et brudd i autoreguleringen av cerebral blodstrøm, cerebral angiospasme, etc. Ved påvisning av stenoserende aterosklerotiske lesjoner i halspulsårene, analyseres ekkostrukturen til det aterosklerotiske plakket og graden av obstruksjon av lumen i hvert berørte kar. I henhold til den eksisterende klassifiseringen av aterosklerotiske plakk etter ekkostruktur og ekogenisitet skilles det mellom homogen (lav, moderat, økt ekogenisitet) og heterogen (med en overvekt av hypoekkoiske og hyperekkoiske komponenter, med tilstedeværelse av en akustisk skygge). Kompliserte plakk inkluderer aterosklerotiske plakk med sårdannelse, blødning og aterotrombose. Sistnevnte lesjoner klassifiseres som såkalte ustabile; de er de farligste med tanke på utvikling av cerebral emboli og trombose. Ved mistanke om embolisk natur av iskemisk hjerneslag, er det først og fremst nødvendig å være oppmerksom på aterosklerotiske plakk av de ovennevnte typene. Graden av innsnevring av karene spiller kanskje ikke en vesentlig rolle, siden kompliserte plakk ofte er de som kun ledsages av lokale endringer i hemodynamikken på grunn av en ubetydelig (opptil 40-50%) reduksjon i arterielumen. I mangel av åpenbare årsaker til arterioarteriell emboli, og i noen tilfeller selv om de er tilstede, er en ekkokardiografisk undersøkelse nødvendig for å utelukke kardioarteriell opprinnelse av cerebrovaskulær hendelse.

Den andre mulige årsaken til akutt iskemi er okklusjon (eller ikke-okklusiv trombose) av cerebrale arterier på ekstra- og/eller intrakranielt nivå. Ved trombose av de ekstrakranielle seksjonene av carotis- og/eller vertebrale arterier bestemmes et typisk ultralydbilde, inkludert intraluminale formasjoner med varierende ekogenisitet og lengde, noe som fører til omstrukturering av lokal og systemisk hemodynamikk, bestemt i spektral Doppler-modus. I noen tilfeller, når man analyserer ekogenisiteten, geometrien, mobilitetsgraden og prevalensen av den intraluminale formasjonen, er det mulig å skille en primær (assosiert med skade på karveggen) mural trombe fra en embolus. Ytterligere argumenter for sistnevnte er deteksjon av en atypisk lokalisert obstruksjon (f.eks. bifurkasjon av arteria carotis communis med frie lumen i de indre og ytre carotisarteriene), uendret eller litt endret karvegg i formasjonsområdet, og samtidig arteriell spasme. Når stenose og okklusjon er lokalisert i intrakranielle arterier, bestemmes markerte endringer i blodstrømmen i form av innsnevring (forsvinning) av fargeflytkartet i området med stenose (okklusjon) av arterien, en reduksjon i blodstrømshastighetsindikatorene i kombinasjon med endringer i de spektrale egenskapene til blodstrømmen proksimalt og (muligens) i lesjonsområdet. Parallelt med dette er det som regel mulig å registrere tegn på kollateralisering av blodstrømmen gjennom systemet med naturlige anastomoser (forutsatt at de er tilgjengelige og kompetente).

Det ekkografiske bildet ser annerledes ut ved ikke-okklusive tromboser i intrakranielle arterier. Hovedforskjellen i dette tilfellet vil være fraværet av en lokal hemodynamisk forskjell i området rundt hindringen, sannsynligvis på grunn av den komplekse konfigurasjonen av stenosekanalen. Denne omstendigheten blir ofte en kilde til diagnostiske feil ved transkraniell dupleksskanning og avvik med dataene som er innhentet under angiografi.

I den akutte perioden med iskemisk hjerneslag er det viktig å studere cerebral blodstrømsindekser i hvile, både i karene som forsyner områdene med utviklende fokale lesjoner i hjernevevet, og i andre bassenger som er tilgjengelige for undersøkelse. Utviklingen av iskemisk hjerneslag kan være en konsekvens av et sammenbrudd i de autoregulerende mekanismene for cerebral blodstrøm, i andre tilfeller er det ledsaget av et slikt sammenbrudd. I denne forbindelse kan patologiske endringer i cerebral blodstrøm i ett eller flere vaskulære bassenger registreres hos de fleste pasienter. Når autoreguleringen forstyrres ved den nedre grensen (med et kritisk fall i intraluminalt trykk), observeres en markant reduksjon i blodstrømningshastighetsindeksene, og hyperperfusjon utvikler seg ved den øvre grensen, ledsaget av en økning i hastighetene til intraluminale strømninger. Årsakene til cerebral hypoperfusjon er oftest stenotiske/okklusive lesjoner eller situasjoner med et akutt fall i systemisk arterielt trykk. Cerebral hyperperfusjon er vanligvis basert på en patologisk økning i systemisk arterielt trykk. Samtidig, ved lokal svikt i autoregulering hos personer med hypertensjon (vanligvis i områder med tilstøtende blodforsyning) med dannelse av lakunære infarkter, kan bakgrunnsblodstrømningsindekser i de viktigste afferente arteriene ikke avvike vesentlig fra de gjennomsnittlige normative. Samtidig tillater belastningstesting rettet mot å aktivere autoreguleringsmekanismer registrering av lokale og/eller generaliserte forstyrrelser i cerebrovaskulær reaktivitet. Det er like viktig å studere tilstedeværelsen, konsistensen og graden av funksjonell aktivitet i systemet med naturlige anastomoser. Objektivering av tilstrekkelig kompenserende omfordeling av blodstrømmen gjennom dem ved stenotiske/okklusive lesjoner i brachiocephalic-karene er et gunstig prognostisk tegn. I tilfeller der kollateralisering av blodstrømmen ikke observeres i hvile, bør kompresjonstester brukes for å bestemme potensielle kilder. Sistnevnte krever forsiktighet ved utbredte aterosklerotiske lesjoner i halspulsårene.

Ved aterotrombotisk og kardioembolisk iskemisk hjerneslag kan patogenetisk behandling utføres - trombolytisk terapi. Dupleksskanning muliggjør overvåking av blodstrømmen og bestemmelse av vaskulære reaksjoner i det berørte området både ved systemisk og selektiv trombolyse. Normalisering av blodstrømmen i det berørte karet eller en økning i blodstrømningshastigheten i lumen, en reduksjon i intensiteten eller forsvinningen av kollateralisering er objektive tegn på behandlingens effektivitet. Fravær av positiv dynamikk i det ekografiske bildet kan betraktes som et kriterium for dets ineffektivitet. Ofte kan det være avvik mellom revaskulariseringens suksess og den kliniske effekten.

Hovedmålet med ultralydavbildningsmetoder (samt USDG og TCDG) ved hemoragisk hjerneslag er å overvåke arteriell og venøs blodstrøm i intrakranielle arterier og vener for å bestemme tilstedeværelsen og alvorlighetsgraden av cerebral vasospasme og intrakraniell hypertensjon. Ultralyddiagnostikk av cerebral angiospasme er basert på registrering av patologiske økninger i lineære blodstrømshastighetsindekser i spasmodiske arterier (topp systolisk hastighet, tidsgjennomsnittlig maksimal blodstrømshastighet) og resultatene av bestemmelse av Lindegard-indeksen (forholdet mellom topp systolisk hastighet i den midtre cerebrale arterien og samme indeks i den indre halspulsåren). En endring i responsen på metabolske funksjonelle belastningstester kan brukes som et ekstra tegn på angiospasme. Ved å overvåke Doppler-parametre for cerebral blodstrøm er rettidig og tilstrekkelig medikamentell korreksjon av vasospastiske reaksjoner mulig.

Ulike typer cerebrovaskulære hendelser, samt andre patologiske tilstander, kan forårsake kritiske cerebrale perfusjonsforstyrrelser med påfølgende utvikling av hjernedød. Dupleksskanning er en av de grunnleggende metodene som gir verdifull informasjon i denne tilstanden. Grunnlaget for konklusjonen om tegn på opphør av cerebral sirkulasjon er resultatene av vurderingen av lineære og volumetriske indikatorer for blodstrøm i de ekstrakranielle seksjonene av de brachiocephalic arteriene, samt lineære indikatorer for blodstrøm i de intrakranielle karene. I de ekstrakranielle seksjonene av de indre halspulsårene og vertebrale arteriene kan tegn på blodstrømsreverberasjon oppdages. Verdien av hemisfærisk cerebral blodstrøm er under de kritiske verdiene på 15-20 ml/100 g/min. Ved transkraniell dupleksskanning er tegn på arteriell blodstrøm i de intrakranielle arteriene fraværende.

Ved kroniske cerebrale sirkulasjonsforstyrrelser av ulik opprinnelse (aterosklerotisk, forårsaket av hypertensjon, diabetisk angiopati, aldersrelatert involusjon, vaskulitt, alvorlig hjertesykdom ledsaget av sirkulasjonssvikt, etc.) kan dupleksskanning av de ekstrakranielle seksjonene av brachiocephalic arterier avsløre tegn på ulike patologiske prosesser som ikke alltid er direkte relatert til utviklingen av cerebrale blodstrømsforstyrrelser. I motsetning til akutt cerebral katastrofe, er graden av stenose av brachiocephalic arterier og forekomsten av prosessen viktigere ved kroniske cerebrale sirkulasjonsforstyrrelser på bakgrunn av aterosklerotiske lesjoner i aortabuens grener, gitt rollen til disse faktorene i opprinnelsen til kronisk cerebral iskemi og begrensningen av mulighetene for tilstrekkelig sikkerhetskompensasjon.

Dupleksskanning, som alle andre ultralydteknikker, er operatøravhengig og til en viss grad subjektiv. Suksessen med å bruke et sett med visualiserende ultralydmetoder i klinisk nevrologi, i tillegg til operatørens erfaring og ferdigheter, avhenger i stor grad av de tekniske egenskapene til utstyret som brukes. I denne forbindelse, i alle kontroversielle diagnostiske tilfeller, så vel som ved planlegging av kirurgisk behandling av hjernekarene, er referansemetoden i forhold til ultralyd røntgenkontrastangiografi og dens varianter, anerkjent som "gullstandarden" innen angiologi.

Ultralyd er et utmerket alternativ til dyr MR- eller CT-undersøkelse. Diagnostikk krever ikke spesiell forberedelse og er godkjent for pasienter i alle aldre, både gravide og nyfødte. Prosedyren varer 20–25 minutter, er smertefri og trygg for kroppen.