Duplex-scanning af hoved- og halskar

Hvor skal man lave en ultralydsscanning af hovedet, og hvorfor er ekkoencefalografi nødvendig? Lad os overveje disse spørgsmål. Ultralyd af hovedet er en diagnostisk metode, der kan bruges til at identificere hjernepatologier. Undersøgelsen er baseret på harmløs ultralydstråling, der trænger gennem kraniets væv og knogler ind i hjernens substans.

Duplexscanning (gråskala-ekografi med farve-Doppler-kodning og spektral Doppler-analyse, anvendt på den intrakranielle del af det cerebrale vaskulære system - transkraniel duplexscanning) fungerer i øjeblikket som den primære metode til diagnosticering af forskellige typer patologi i det cerebrale vaskulære system. Duplexscanning kombinerer evnen til at visualisere karrets lumen og væv omkring karret i B-tilstand (todimensionel gråskala-ekografitilstand) og samtidig analyse af den hæmodynamiske tilstand ved hjælp af Doppler-teknologier. Baseret på resultaterne af B-mode-undersøgelsen er det muligt at indhente data om karvæggens stivhed og elasticitet (elastisk-elastiske egenskaber), endotelets funktionelle tilstand (dets vasomotoriske aktivitet), tilstedeværelsen, arten og forekomsten af ændringer i karvæggens struktur og tykkelse, forstyrrelse af karvæggens integritet (dissektion), tilstedeværelsen af intraluminale formationer, deres lokalisering, længde, ekogenicitet (indirekte densitetskarakteristik), graden af forstyrrelse af karlumens passage, ændringer i karrets diameter, vaskulær geometri (tilstedeværelsen af deformationer, afvigelser i karrets forløb fra den sædvanlige anatomiske bane), anomalier i karrenes oprindelse, forløb og forgrening. Information om intraluminale strømninger (som et resultat af behandling af det reflekterede Doppler-signal ved hjælp af den hurtige Fourier-transformationsmetode) under konventionel og transkraniel duplex-scanning kan præsenteres i form af farvekartogrammer (farve-Doppler-tilstand) og/eller Doppler-spektre (spektral Doppler-tilstand). Baseret på studiedata i farve-Doppler-tilstand opnås kvalitativ information om blodgennemstrømningen [tilstedeværelse, natur (laminar, turbulent), defekter i fyldningskartogrammer osv.]. Den spektrale Doppler-tilstand muliggør en kvantitativ karakterisering af intraluminale strømninger, dvs. at objektivisere tilstedeværelsen eller fraværet af hæmodynamiske forstyrrelser, samt at bestemme graden af deres sværhedsgrad. Den diagnostiske information, der opnås i dette tilfælde, er baseret på analysen af hastighedsindikatorer og forskellige beregnede indekser, der indirekte karakteriserer niveauet af perifer modstand og tonus i karvæggen.

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

Indikationer for undersøgelse af ekstrakranielle sektioner af kar

• kliniske tegn på akut eller kronisk cerebrovaskulær insufficiens, herunder hovedpinesyndrom;
• risikofaktorer for udvikling af cerebrovaskulære sygdomme (rygning, hyperlipidæmi, fedme, arteriel hypertension, diabetes mellitus);
• tegn på skade på andre arterielle bassiner i tilfælde af systemiske vaskulære processer;
• planlægning af kirurgiske indgreb for forskellige typer af hjertepatologi, primært iskæmisk hjertesygdom (koronar bypass-transplantation, koronararteriestenting);
• patologi i omgivende organer og væv med potentielle ekstravasale effekter;
• kliniske tegn på patologi i halsvenen (normalt trombose).

Høj opløsning af ultralyds-duplexscanning kombineret med ikke-invasivitet og muligheden for gentagne undersøgelser gør metoden til et uundværligt værktøj, ikke kun i klinisk neurologi, men også i implementeringen af fuldgyldig forebyggende screening i den asymptomatiske population. I modsætning til ultralyds-dopplerografi kan den detektere små og mellemstore stenose af halspulsårerne, hvilket udvider mulighederne for differentialdiagnostik betydeligt. I denne henseende kan det siges, at duplexscanning er den primære screeningsmetode hos personer uden kliniske symptomer på cerebrovaskulære lidelser.

Indikationer for transkraniel duplexscanning

• påvisning af stenotisk/okklusiv patologi i de ekstrakranielle sektioner af de brachiocephalic arterier ved hjælp af duplexscanning (eller ultralydsdopplerografi) - en potentiel kilde til cerebrale blodgennemstrømningsforstyrrelser;
• tilstedeværelsen af indirekte tegn på skade på intrakranielle arterier;
• tegn på akut eller kronisk cerebral iskæmi uden fastslåede specifikke årsager til dens udvikling;
• hovedpinesyndrom;
• Systemisk vaskulær sygdom er en potentiel kilde til udvikling af cerebrovaskulære lidelser (arteriel hypertension, diabetes mellitus, systemisk vaskulitis osv.).
• patologi af hjernens substans (detekteret ved hjælp af andre billeddannelsesteknikker - CT, MR, scintigrafi osv.), ledsaget af ændringer i dens struktur og cerebral vaskulær cirkulation, kliniske tegn på intrakraniel hypertension;
• behovet for dynamisk overvågning af cerebrale blodgennemstrømningsparametre for at vurdere effektiviteten af terapien i den akutte periode med iskæmisk og hæmoragisk slagtilfælde og ved kronisk cerebrovaskulær insufficiens, samt for at bestemme blodkarrenes tilstand i forskellige stadier af kirurgisk revaskularisering, uanset sidstnævntes type.

Formålene med ultralydsundersøgelse af hjernens arterielle og venøse systemer på ekstra- og intrakranielt niveau:

• diagnostik af stenotisk/okklusiv patologi i hjernens arterielle og venøse systemer, vurdering af dens patogenetiske og hæmodynamiske betydning;
• identifikation af et kompleks af lidelser forbundet med systemiske vaskulære sygdomme;
• påvisning af vaskulære udviklingsanomalier, arterielle og venøse aneurismer, arteriovenøse misdannelser, fistler, cerebral vasospasme, venøse kredsløbsforstyrrelser;
• identifikation af tidlige (prækliniske) tegn på systemisk vaskulær patologi;
• overvågning af behandlingens effektivitet;
• bestemmelse af funktionerne af lokale og centrale mekanismer til regulering af vaskulær tonus;
• vurdering af reservekapaciteten i det cerebrale kredsløbssystem;
• fastlæggelse af den mulige ætiologiske rolle af den identificerede patologiske proces eller symptomkompleks i tilblivelsen af det kliniske syndrom (syndromer), der er til stede hos en specifik patient.

Det obligatoriske omfang af undersøgelsen ved udførelse af duplex-scanning af de ekstrakranielle sektioner af de brachiocephalic arterier omfatter den distale sektion af truncus brachiocephalicus, de fælles carotisarterier langs hele deres længde, de indre carotisarterier før de trænger ind i kraniehulen gennem canalis caroticus, de ydre carotisarterier i de proximale sektioner og vertebralarterierne i segmenterne V1 og V2. Hvis der detekteres indirekte tegn på skade på segment V3, kan ekkolokalisering også udføres i denne sektion af vertebralarterien.

Når der opdages tegn på patologi, der potentielt truer udviklingen af systemiske (intrakranielle) hæmodynamiske lidelser, undersøges Doppler-karakteristika for blodgennemstrømningen i den supratrochleære (oftalmiske) arterie nødvendigvis.

I carotisarterierne på ekstrakraniel niveau kan forskellige stadier af patologiske processer identificeres med en fuldstændig strukturel analyse af intraluminal patologi. På grund af de anatomiske træk ved deres placering visualiseres vertebralarterierne fragmentarisk og er kun tilgængelige for monoplan-scanning. Dette begrænser metodens muligheder for at diagnosticere forskellige patologiske processer. Især med høj pålidelighed under forhold med lav visualiseringkvalitet er det muligt kun at identificere stenotiske læsioner med en indsnævring af karlumenet på mere end 40-50% i diameter, placeret i områder, der er tilgængelige for placeringen. Ekkostrukturel analyse af intraluminale formationer i vertebralarterien udføres normalt ikke på grund af de ekstremt begrænsede muligheder for at visualisere karvæggene. Belastningstest udføres for at bestemme funktionelle ændringer i karrenes diametre. Der er ingen specifikke objektive ultralydstegn på ekstravasal kompression af vertebralarterien i kanalen af de tværgående processer i halshvirvlerne og i området omkring kraniovertebralleddet. Doppler-diagnostiske kriterier, der anvendes til disse formål i daglig praksis, er indirekte af natur og kræver obligatorisk bekræftelse ved hjælp af metoder, der muliggør visualisering af området med ekstravasal påvirkning (angiografiske teknikker i baggrunden eller med funktionelle stresstest).

Undersøgelsen af halsvenerne (indre og eksterne) samt venerne i den vertebrale venøse plexus udføres, hvis der er mistanke om trombose i disse kar. Den diagnostiske værdi af Doppler-blodgennemstrømningsindekser opnået i den spektrale Doppler-tilstand fra lumen i de ovennævnte venøse samlere, og deres betydning i bestemmelsen af patologiske ændringer i cerebral venøs hæmodynamik i alle andre tilfælde er tvivlsom, givet variationen i venøs udstrømning fra kraniehulen med ændringer i kroppens stilling, samt inkonsistensen i selve venernes struktur, synkroniseringen af blodgennemstrømningen i dem med vejrtrækningen og den lette kompressibilitet af lumen.

Undersøgelsen af hjernens vaskulære system ved hjælp af transkraniel duplex-scanning har en række karakteristika. I betragtning af tilstedeværelsen af en hindring i ultralydstrålernes bane i form af kranieknogler, anvendes en lav strålingsfrekvens (i gennemsnit 2-2,5 MHz) for at øge penetrationsevnen. Ved sådanne frekvenser er visualisering af karvæggen og bestemmelse af tilstanden af lumen i intrakranielle arterier og vener fundamentalt umulig. Den opnåede information er indirekte og er baseret på resultaterne af analysen af farvekartogrammer af strømmene i intrakranielle arterier og vener, samt de tilsvarende Doppler-spektre. Derfor er det ved transkraniel duplex-scanning, såvel som ved transkraniel dopplerografi, umuligt at vurdere vaskulære forandringer og diagnosticere processer, der ikke ledsages af dannelsen af lokale (og systemiske) hæmodynamiske lidelser. På grund af kranieknoglernes forskellige tykkelse, som bestemmer deres forskellige permeabilitet for ultralydstråling, udføres ekkolokalisering i bestemte zoner kaldet ultralyds"vinduer", som ikke adskiller sig fra dem ved transkraniel dopplerografi. Mængden og kvaliteten af information, der opnås under transkraniel duplex-scanning, afhænger af tilstedeværelsen og sværhedsgraden af ultralyds"vinduer". De væsentligste begrænsninger i dette tilfælde skyldes et betydeligt fald i kvaliteten af ultralydsbilleddannelsen med et fald i kranieknoglernes akustiske "transparens".

Ved udførelse af transkraniel duplex-scanning omfatter den obligatoriske forskningsprotokol undersøgelse af farveflowkort, Doppler-spektret og dets karakteristika i de midterste cerebrale arterier (segmenter M1 og M2), de forreste cerebrale arterier (segment A1), de bageste cerebrale arterier (segmenter P1 og P2), sifonen i den indre carotisarterie og dens intracerebrale del, vertebrale arterier i segment V4, basilararterien og et antal venøse trunker (Rosenthalvener, Galenvener, sinusstraight). For at bestemme den funktionelle kapacitet af Willis-cirklens forbindelsesarterier (i tilfælde af hæmodynamisk balance) udføres kompressionstests (kortvarig, i 3-5 sekunder, kompression af lumen i den fælles carotisarterie over åbningen). Sådan manipulation fører til karakteristiske ændringer i blodgennemstrømningen i A1-segmentet af den forreste cerebrale arterie (med den forreste kommunikerende arteries funktionelle kompetence) og P1-segmentet af den bageste cerebrale arterie (med den bageste kommunikerende arteries funktionelle kompetence). Den funktionelle kompetence af andre makroanastomoser (pericallosale, ekstrakranielle) i fravær af tegn på blodgennemstrømningskollateralisering i hvile er ikke fastlagt. I øjeblikket udvikles problemstillinger relateret til brugen af visualiserende ultralydsmetoder i klinikken for akut angioneurologi aktivt. Baseret på mulighederne for duplexscanning er målene for undersøgelsen af akutte cerebrovaskulære hændelser af iskæmisk type som følger.

• Bestemmelse af mulige årsager til iskæmisk slagtilfælde.
• Undersøgelse og vurdering af baggrundsparametre for blodgennemstrømning i ekstra- og intrakranielle arterier og vener samt den cerebrale kredsløbslejes reaktivitetstilstand.
• Etablering af kilder til omfordeling af strømme af sikkerhedsstillelse, deres levedygtighed og tilstrækkelighed.
• Overvågning af blodgennemstrømningen i et eller flere kar for at bekræfte effektiviteten af patogenetisk og symptomatisk behandling.

Duplex-scanning giver os mulighed for formodentlig at bestemme mulige årsager til iskæmisk slagtilfælde.

Ved undersøgelse af de ekstrakranielle sektioner af de brachiocephalic arterier er det muligt at identificere differentielle tegn, der er karakteristiske for stenoserende aterosklerose, trombose, makroemboli, angiopatier og vaskulitis. Transkraniel duplex-scanning gør det muligt at verificere stenoserende/okklusive læsioner ved at bestemme graden af deres sværhedsgrad uden at specificere morfologiske ækvivalenter, samt at identificere specifikke fænomener, der er karakteristiske for en forringelse af autoreguleringen af cerebral blodgennemstrømning, cerebral angiospasme osv. Ved detektering af stenoserende aterosklerotiske læsioner i carotisarterierne analyseres ekkostrukturen af den aterosklerotiske plak og graden af obstruktion af lumen i hvert berørt kar. I henhold til den eksisterende klassificering af aterosklerotiske plakker efter ekkostruktur og ekkogenicitet skelnes der mellem homogen (lav, moderat, øget ekkogenicitet) og heterogen (med en overvægt af hypoekkoiske og hyperekkoiske komponenter, med tilstedeværelsen af en akustisk skygge). Komplicerede plakker omfatter aterosklerotiske plakker med ulceration, blødning og aterotrombose. Sidstnævnte læsioner klassificeres som såkaldte ustabile; de er de farligste med hensyn til udvikling af cerebral emboli og trombose. Hvis der er mistanke om den emboliske natur af iskæmisk slagtilfælde, er det først og fremmest nødvendigt at være opmærksom på aterosklerotiske plakker af ovennævnte typer. Graden af karforsnævring spiller muligvis ikke en væsentlig rolle, da komplicerede plakker ofte er dem, der kun ledsages af lokale ændringer i hæmodynamikken på grund af en ubetydelig (op til 40-50%) reduktion i arterielummen. I mangel af åbenlyse årsager til arterioarteriel emboli, og i nogle tilfælde selv hvis de er til stede, er en ekkokardiografisk undersøgelse nødvendig for at udelukke den kardioarterielle oprindelse af cerebrovaskulær ulykke.

Den anden mulige årsag til akut iskæmi er okklusion (eller ikke-okklusiv trombose) af cerebrale arterier på ekstra- og/eller intrakranielt niveau. Ved trombose af de ekstrakranielle sektioner af carotis- og/eller vertebrale arterier bestemmes et typisk ultralydsbillede, inklusive intraluminale formationer af varierende ekogenicitet og længde, hvilket fører til omstrukturering af lokal og systemisk hæmodynamik, bestemt i spektral Doppler-tilstand. I nogle tilfælde er det, når man analyserer ekogeniciteten, geometrien, mobilitetsgraden og prævalensen af den intraluminale formation, muligt at differentiere en primær (forbundet med skade på karvæggen) mural trombe fra en embolus. Yderligere argumenter for sidstnævnte er påvisning af en atypisk placeret obstruktion (f.eks. bifurcation af den fælles carotisarterie med frie lumen i de indre og ydre carotisarterier), uændret eller let ændret karvæg i formationsområdet og samtidig arteriel spasme. Når stenose og okklusion er lokaliseret i intrakranielle arterier, bestemmes udtalte ændringer i blodgennemstrømningen i form af indsnævring (forsvinden) af farveflowkortet i området med stenose (okklusion) af arterien, et fald i blodgennemstrømningshastighedsindikatorerne i kombination med ændringer i blodgennemstrømningens spektrale karakteristika proksimalt og (muligvis) i læsionsområdet. Parallelt med dette er det som regel muligt at registrere tegn på kollateralisering af blodgennemstrømningen gennem systemet med naturlige anastomoser (forudsat at de er tilgængelige og kompetente).

Det ekkografiske billede ser anderledes ud i tilfælde af ikke-okklusive tromboser i intrakranielle arterier. Hovedforskellen i dette tilfælde vil være fraværet af en lokal hæmodynamisk forskel i obstruktionens område, sandsynligvis på grund af den komplekse konfiguration af den stenotiske kanal. Denne omstændighed bliver ofte en kilde til diagnostiske fejl ved transkraniel duplex-scanning og uoverensstemmelser med de data, der opnås under angiografi.

I den akutte periode med iskæmisk slagtilfælde er det vigtigt at undersøge cerebral blodgennemstrømningsindeks i hvile, både i de kar, der forsyner områderne med udviklende fokale læsioner i hjernevævet, og i andre bassiner, der er tilgængelige for undersøgelse. Udviklingen af iskæmisk slagtilfælde kan være en konsekvens af et sammenbrud af de autoregulerende mekanismer i cerebral blodgennemstrømning, i andre tilfælde ledsages den af et sådant sammenbrud. I denne henseende kan patologiske ændringer i cerebral blodgennemstrømning i et eller flere vaskulære bassiner registreres hos de fleste patienter. Når autoreguleringen forstyrres ved dens nedre grænse (med et kritisk fald i det intraluminale tryk), observeres et markant fald i blodgennemstrømningshastighedsindekserne, og hyperperfusion udvikles ved den øvre grænse, ledsaget af en stigning i hastighederne af intraluminale strømninger. Årsagerne til cerebral hypoperfusion er oftest stenotiske/okklusive læsioner eller situationer med et akut fald i systemisk arterielt tryk. Cerebral hyperperfusion er normalt baseret på en patologisk stigning i det systemiske arterielle tryk. Samtidig, i tilfælde af lokal autoreguleringssvigt hos personer med hypertension (normalt i områder med tilstødende blodforsyning) med dannelse af lakunære infarkter, må baggrundsblodgennemstrømningsindekserne i de vigtigste afferente arterier ikke afvige signifikant fra de gennemsnitlige normative. Samtidig muliggør belastningstest, der sigter mod at aktivere autoreguleringsmekanismer, registrering af lokale og/eller generaliserede forstyrrelser i cerebrovaskulær reaktivitet. Det er lige så vigtigt at undersøge tilstedeværelsen, konsistensen og graden af funktionel aktivitet i systemet af naturlige anastomoser. Objektivering af tilstrækkelig kompenserende omfordeling af blodgennemstrømningen gennem dem i tilfælde af stenotiske/okklusive læsioner i de brachiocephalic kar er et gunstigt prognostisk tegn. I tilfælde, hvor kollateralisering af blodgennemstrømning ikke observeres i hvile, bør kompressionstests anvendes til at bestemme dens potentielle kilder. Sidstnævnte kræver forsigtighed i tilfælde af udbredte aterosklerotiske læsioner i carotisarterierne.

I tilfælde af aterotrombotisk og kardioembolisk iskæmisk slagtilfælde kan patogenetisk behandling udføres - trombolytisk terapi. Duplex-scanning muliggør overvågning af blodgennemstrømningen og bestemmelse af vaskulære reaktioner i det berørte område både ved systemisk og selektiv trombolyse. Normalisering af flowet i det berørte kar eller en stigning i blodhastigheden i dets lumen, et fald i intensiteten eller forsvinden af kollateralisering er objektive tegn på terapiens effektivitet. Fraværet af positiv dynamik i det ekkografiske billede kan betragtes som et kriterium for dets ineffektivitet. Der kan ofte være uoverensstemmelser mellem revaskulariseringens succes og den kliniske effekt.

Hovedformålet med ultralydsbilleddannelsesmetoder (såvel som USDG og TCDG) ved hæmoragisk slagtilfælde er at overvåge arteriel og venøs blodgennemstrømning i intrakranielle arterier og vener for at bestemme tilstedeværelsen og sværhedsgraden af cerebral vasospasme og intrakraniel hypertension. Ultralyddiagnostik af cerebral angiospasme er baseret på registrering af patologiske stigninger i lineære blodgennemstrømningshastighedsindekser i spasmodiske arterier (peak systolisk hastighed, tidsgennemsnitlig maksimal blodgennemstrømningshastighed) og resultaterne af bestemmelsen af Lindegard-indekset (forholdet mellem peak systolisk hastighed i den midterste cerebrale arterie og det samme indeks i den indre carotisarterie). En ændring i responsen på metaboliske funktionelle belastningstests kan bruges som et yderligere tegn på angiospasme. Ved at overvåge Doppler-parametre for cerebral blodgennemstrømning er rettidig og tilstrækkelig lægemiddelkorrektion af vasospastiske reaktioner mulig.

Forskellige typer cerebrovaskulære hændelser, såvel som andre patologiske tilstande, kan forårsage kritiske cerebrale perfusionsforstyrrelser med efterfølgende udvikling af hjernedød. Duplex-scanning er en af de grundlæggende metoder, der giver værdifuld information i denne tilstand. Grundlaget for konklusionen om tilstedeværelsen af tegn på ophør af cerebral cirkulation er resultaterne af vurderingen af lineære og volumetriske indikatorer for blodgennemstrømning i de ekstrakranielle sektioner af de brachiocephalic arterier, samt lineære indikatorer for blodgennemstrømning i de intrakranielle kar. I de ekstrakranielle sektioner af de indre carotisarterier og vertebrale arterier kan tegn på blodgennemstrømningsefterklang detekteres. Værdien af hemisfærisk cerebral blodgennemstrømning er under de kritiske værdier på 15-20 ml/100 g/min. Ved transkraniel duplex-scanning er tegn på arteriel blodgennemstrømning i de intrakranielle arterier fraværende.

Ved kroniske cerebrale kredsløbsforstyrrelser af forskellig oprindelse (aterosklerotisk, forårsaget af hypertensive, diabetiske angiopatier, aldersrelateret involution, vaskulitis, alvorlige hjertesygdomme ledsaget af kredsløbssvigt osv.) kan duplex-scanning af de ekstrakranielle sektioner af de brachiocephalic arterier afsløre tegn på forskellige patologiske processer, der ikke altid er direkte relateret til udviklingen af cerebrale blodgennemstrømningsforstyrrelser. I modsætning til akut cerebral katastrofe er graden af stenose af de brachiocephalic arterier og processens forekomst vigtigere ved kroniske cerebrale kredsløbsforstyrrelser på baggrund af aterosklerotiske læsioner i aortabuens grene, givet disse faktorers rolle i dannelsen af kronisk cerebral iskæmi og begrænsningen af mulighederne for tilstrækkelig kollateral kompensation.

Duplex-scanning er, ligesom enhver anden ultralydsteknik, operatørafhængig og til en vis grad subjektiv. Succesen med at bruge et sæt visualiserende ultralydsmetoder i klinisk neurologi, udover operatørens erfaring og færdigheder, afhænger i høj grad af de tekniske egenskaber ved det anvendte udstyr. I denne henseende er referencemetoden i forhold til ultralyd i alle kontroversielle diagnostiske tilfælde, såvel som ved planlægning af kirurgisk behandling af hjernekarrene, røntgenkontrastangiografi og dens varianter, anerkendt som "guldstandarden" inden for angiologi.

Ultralyd er et glimrende alternativ til dyr MR- eller CT-undersøgelse. Diagnostik kræver ikke særlig forberedelse og er godkendt til patienter i alle aldre, både gravide og nyfødte. Proceduren varer 20-25 minutter, er smertefri og sikker for kroppen.