Мамедов Ф.Р.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Арутюнов Н.В.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Усачев Д.Ю.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Лукшин В.А.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Беляев А.Ю.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Мельникова-Пицхелаури Т.В.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Фадеева Л.М.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Пронин И.Н.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Корниенко В.Н.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Нейрорадиологическая диагностика атеросклеротических поражений и извитости сонных артерий в определении показаний к хирургическому лечению

Журнал: Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2011;75(2): 3-10

Просмотров : 6

Загрузок :

Как цитировать

Мамедов Ф. Р., Арутюнов Н. В., Усачев Д. Ю., Лукшин В. А., Беляев А. Ю., Мельникова-Пицхелаури Т. В., Фадеева Л. М., Пронин И. Н., Корниенко В. Н. Нейрорадиологическая диагностика атеросклеротических поражений и извитости сонных артерий в определении показаний к хирургическому лечению. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2011;75(2):3-10.

Авторы:

Мамедов Ф.Р.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Все авторы (9)

Цереброваскулярная патология занимает второе—третье место в ряду главных причин смертности и является ведущей причиной инвалидизации населения в экономически развитых странах, что определяет ее как одну из важнейших медицинских и социальных проблем [1—3]. В Российской Федерации доля острых нарушений мозгового кровообращения в структуре общей смертности составляет 21,4%, а инвалидизация после перенесенного инсульта достигает показателя 3,2 на 10 000 населения, занимая первое место среди всех причин первичной инвалидности [4]. Заболеваемость инсультом в мире составляет 2,5—3,0 на 1000 населения в год [1, 2]. В России инсульт ежегодно развивается более чем у 450 тыс. человек, из которых примерно 35% умирают в остром периоде заболевания. 2/3 ишемических инсультов связаны со стенозирующей и деформирующей патологией сонных артерий.

Известна профилактическая роль реконструктивных вмешательств на сонных артериях в предотвращении ишемического инсульта и лечении его последствий. Серией зарубежных многоцентровых исследований (NASCET, ESCT — суммарно более 3000 пациентов) доказано преимущество хирургического метода лечения в сравнении с консервативной терапией у пациентов с ишемическими инсультами, развившимися вследствие стенозов внутренней сонной артерии (ВСА) более 70% [3—5]. При этом особо важное значение при определении показаний к хирургическому лечению имеют как ультразвуковые методы диагностики, так и современные высокотехнологичные нейрорадиологические методы — КТ, МР-ангиография с возможностью визуализации структурных изменений в стенке сосудов, количественной и функциональной оценки кровотока в сосудистом русле. Вместе с тем нередко для уточнения деталей, а главное — оценки состояния коллатерального, компенсаторного кровообращения и показаний для того или иного вида хирургического лечения, необходимо проведение прямой церебральной ангиографии.

Цель работы — определение эффективности неинвазивных методов диагностики: магнитно-резонансной ангиографии (МРА), включая фазово-контрастную магнитно-резонансную ангиографию (ФКМРА), спиральной компьютерной ангиографии (СКТА) в выявлении, комплексной оценке стенозов и извитости сонных артерий, а также сопоставление их с «золотым стандартом» — прямой ангиографией (ПА).

Материал и методы

В исследование включен 71 пациент со стенозирующими и окклюзирующими поражениями сонных артерий, 47 пациентов с патологической извитостью, первично диагностированной с помощью дуплексной сонографии, проходивших дальнейшее обследование и хирургическое лечение в НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко, и 12 условно здоровых добровольцев (мужчины, возраст 21—55 лет). Возраст пациентов варьировал от 48 до 85 лет (средний возраст 60 лет). Среди пациентов преобладали мужчины — 81, женщин было — 37. Всем пациентам со стенозирующими и окклюзирующими поражениями сонных артерий, а также пациентам с патологической извитостью были проведены следующие диагностические исследования: МРТ, включая ФКМРА и времяпролетную МРА (103 пациента), СКТА (114), МРT с получением томограмм по методике «черной крови» (Black Blood MPT—BBMPT; 24 пациента). 34 пациента с симптоматическим каротидным стенозом более 70%, являющиеся потенциальными кандидатами для хирургического лечения, были отобраны для проведения ПА, учитывая отсутствие в анамнезе почечных заболеваний и аллергической реакции на контрастный препарат.

У 8 пациентов СКТА была противопоказана в связи с начальной стадией почечной недостаточности и аллергической реакцией на контрастный препарат.

У 15 пациентов в исследуемой группе МРА не проводилась в связи с наличием металлических имплантов той или иной локализации и водителей сердечного ритма (кардиостимуляторов).

Группа добровольцев (12 человек) обследовалась только методом ФКМРА для получения количественных показателей кровотока в просвете неизмененных ВСА.

Основными диагностическими задачами были: выявление и оценка поражений сонных артерий (стеноз, окклюзия, извитость, деформация) с проведением количественной оценки кровотока, измерение протяженности и степени этих поражений, определение структуры атеросклеротической бляшки и ее особенностей.

СКТА была выполнена всем пациентам на 16-срезовом томографе Light Speed (GE). Объем зоны сканирования определялся по латеральной сканограмме с покрытием анатомической зоны приблизительно на отрезке 10 см от переднего края тела CVI позвонка до СII. Контрастный препарат (омнипак, оптирей) в объеме 80—120 мл вводился со скоростью 3 мл/с в кубитальную вену. Начало сбора данных совпадало с достижением максимального контрастирования в артерии, получаемого с помощью предварительного теста. Задержка на введение составляла 4 с. Общее время сканирования — 9 с. Эквивалентная доза облучения при ангиографии шеи составляет 4 мЗв.

В процессе работы был разработан новый протокол. Уменьшение подаваемого на трубку напряжения со 120 до 90 кВ при предварительных тестах показало возможность получения КТ-ангиограмм хорошего качества с уменьшенной энергией рентгеновского излучения.

Полученный блок изображений обрабатывался с помощью алгоритма мультипланарного 3D реконструирования (MPVR), а в некоторых случаях алгоритмами проекций максимальной интенсивности (MIP) или проекций с затененной поверхностью (SSD).

МР-исследования выполнены на томографе с напряженностью магнитного поля 1,5 Т с использованием нейроваскулярной катушки. Помимо МРА всем пациентам были проведены стандартная T1, МРT высокого разрешения по «черной крови», реализованная на последовательности быстрого спинового эха с инверсионными градиентами, кардиосинхронизацией, и контрастно-усиленная МРТ по тому же протоколу.

Протокол проведения МРА включал две методики:

1) двухмерную времяпролетную ангиографию (2D TOF), используемую в качестве прицельных ангиограмм для последующих ангиографических протоколов, а также в комплексном анализе структуры атеросклеротической бляшки;

2) двухмерную фазово-контрастную ангиографию с кардиосинхронизацией (cine 2D PC) с целью количественной оценки средней и максимальной линейной скоростей кровотока в каждую фазу кардиоцикла, объемной скорости и ударного объема.

2D TOF МРA проводилась по стандартному протоколу (TR/25 мс TE/4,0 мс FA/80).

При проведении МРT с получением изображений с «черной кровью» — ВВМРТ сначала получали три обзорных изображения в сагиттальной плоскости через каждую бифуркацию общей сонной артерии. На одном из срезов с наилучшей визуализацией пробега артерии, четкой бифуркацией и бляшкой задавалась серия аксиальных срезов строго перпендикулярно оси сосуда. Осуществлялась центрация на бифуркацию с захватом бляшки, зоны выше и ниже нее, толщина срезов составляла 3 мм. Параметры протокола: TR/2RR, TE/min, FA/90, количество эхо — 10, матрица 256×224. Время инверсии выбиралось автоматически и находилось в диапазоне 200—600 мс. Время исследования составляло 9 мин.

ФКМРА была выполнена с использованием Т2-взвешенной последовательности 2DСinePC, с кодированием по скорости Venc=80 см/с (TR/40 мс, TE/7 мс, FA/20, FOV/16, NEX/1, матрица 256×256). На 2D TOF изображениях, полученных по стандартному протоколу, задавался срез на уровне зоны интереса (область стеноза), перпендикулярно ходу сосуда с получением аксиальной МР-ангиограммы (рис. 1).

Рисунок 1. ФКМРА. Планирование среза. а — на 3D TOF МР-ангиограмме выбирается аксиальный срез в зоне интереса; б — аксиальный 2D TOF; в — аксиальная МР-ангиограмма, кружком отмечена область стеноза.
При ФКМРА была применена кардиосинхронизация с помощью опции GATING, осуществляющяя связь фазовых линий К-пространства с фазой сердечного цикла. За кардиоцикл регистрировалось 16 изображений.

Количественный анализ показателей кровотока методом ФКМРА проводился на основе данных, полученных в результате сканирования. На полученном аксиальном срезе вручную выбиралась зона интереса: чем точнее был выделен контур просвета сосуда, тем более достоверные значения скоростей кровотока были получены.

ПА по методу Селдингера выполнялась под нейролептаналгезией и местным обезболиванием через бедренную артерию, начиная обычно с отображения дуги аорты для изучения устья состояния брахиоцефальных артерий — обеих общих сонных и подключичных артерий, далее селективно в общие сонные и позвоночные артерии в зависимости от полученных данных для определения тактики хирургического лечения. Объем вводимого контрастного вещества составлял 5—8 мл в один сосуд. Выявлялись локализация, распространенность поражения, оценивались степень стеноза и при необходимости коллатеральное кровообращение.

Метод селективной церебральной ангиографии применялся, как правило, на последнем этапе диагностического алгоритма.

Анализ данных, полученных на основе СКТА, МРА и ПА, проводился как вручную, так и на рабочей станции. В основу количественной оценки стеноза был принят стандарт NASCET [8], в котором для расчета степени стеноза использовался диаметр нормального сегмента сонной артерии с параллельными стенками выше каротидного расширения.

Формула расчета по критериям NASCET:

% стеноза = (1 – d/D) · 100,

где d — диаметр ВСА на участке максимального сужения, D — диаметр нормальной ВСА.

Стеноз сонной артерии измерялся на нативных и реформатированных (MPR, MPVR) изображениях. Принципиально важным моментом в оценке явилась градация стенозов более 70%, являющихся объектом хирургической коррекции.

Совокупность СКТ- и МР-данных о состоянии просвета сосудистого русла и сосудистой стенки позволила классифицировать атеросклеротические бляшки (АСБ) по ряду признаков, перечисленных в табл. 1.

Бляшка классифицировалась как бляшка с изъязвленной поверхностью, если на нативных томограммах имелись признаки кровоизлияний и выявлялся неровный внутренний рельеф сосудистой стенки при виртуальной ангиоскопии с привлечением программного обеспечения Navigator (по данным СКТ).

Качество МР-ангиограмм оценивалось по интенсивности сигнала в артериях, подавлению сигнала от венозных структур и наличию артефактов; СКТ-ангиограммы — по плотностным характеристикам, присутствию на ангиограммах венозных структур и артефактов. Были выделены три группы: ангиограммы отличного, хорошего и удовлетворительного качества. 71% ангиограмм были расценены как хорошего качества, 15% — отличные и 14% — удовлетворительные для диагностики.

Результаты и обсуждение

Анализ показал, что в исследуемой группе (n=71) большинство пациентов — 47 (66%) имели гемодинамически значимый стеноз более 70% и явились кандидатами для проведения прямой каротидной эндартерэктомии. Окклюзия была выявлена у 17 (24%) пациентов. Остальные пациенты — 7 (10%) — имели стеноз <70%.

Пациенты с патологической извитостью сонных артерий (n=47) на основе критериев — грубая патологическая извитость с нарушением гемодинамики c сопутствующими клиническими проявлениями — были оперированы в НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко (рис. 2).

Рисунок 2. СКТ-ангиограммы пациента с патологической извитостью левой ВСА. а — до, б — после операции (на следующие сутки).

Сравнительный анализ данных СКТА и МРА установил высокую степень корреляции в оценке стеноза сонных артерий с данными прямой церебральной ангиографии (рис. 3, 4).

Рисунок 3. СКТ-ангиограммы (а, б) пациента 59 лет с критическим стенозом левой ВСА в прямой (а) и боковой (б) проекциях. Участок критического стеноза (более 90%; стрелка), четко визуализируются кальцинированные бляшки (в, г) — послеоперационный препарат АСБ.
Рисунок 4. Стеноз устья ВСА 70%. а — СКТА, боковая проекция; б, в — ПА, боковая проекция, г — СКТА интракраниальных сосудов, аксиальная проекция — окклюзия обеих средних мозговых артерий, д — коронарная СКТА (MIP) – окклюзия обеих средних мозговых артерий.
Используя 70% стеноз как выборку при сравнении данных СКТА и ПА, установлена чувствительность 96%, специфичность 89% (табл. 2).

При стенозе ВСА более 70% часто в процесс вовлекаются интракраниальные сосуды. При этом как КТ, так и МРТ дают возможность в рамках одного исследования провести ангиографию сосудов головы и шеи и при необходимости дополнить исследование стандартными томограммами мозга (см. рис. 4).

К преимуществу метода СКТА по сравнению с ПА следует отнести ее значительно меньшую инвазивность, лучшую переносимость пациентом, меньшую дозу облучения и меньшую стоимость. Диагностические преимущества заключаются в одновременной визуализации стенки и просвета сосуда под любым углом зрения при единственном сборе данных. СКТА позволяет получать изображения в проекциях, недоступных при пункционной ангиографии, например, краниокаудальной, а также изучать структуру АСБ, что является одним из основных направлений в КТ-диагностике стенозов. Изучение структуры АСБ на сегодняшний день является одним из основных направлений в КТ-диагностике стенозов [7—9].

Анализ полученных при СКТА данных позволил оценить морфологическую структуру бляшки, используя ее плотностные характеристики. Бляшки с плотностью менее 50 ед.H были расценены как мягкие, с плотностью 50—130 ед.H — фиброзные, более 130 ед.H — кальцинированные (рис. 5).

Рисунок 5. Критический стеноз 90%, СКТА. а — сагиттальная проекция левой сонной артерии; б — аксиальная проекция обеих сонных артерий. Отчетливо прослеживаются кальцинированные участки стеноза в обеих сонных артериях.
В нашем материале мягкие и фиброзные бляшки составили не более 20%.

Практически у большинства пациентов — у 42 (81%) в группе гемодинамически значимых стенозов было отмечено наличие кальцинированных включений, что было в дальнейшем верифицировано при эндартерэктомии (см. рис. 5).

По данным P. Nederkoorn и соавт. [10], систематизировавших накопленный мировой опыт (в метаанализ вошли 612 статей) по использованию МРА и дуплексного сканирования (ДС) в диагностике каротидного стеноза, чувствительность и специфичность МРА на основе классических времяпролетных методик у пациентов с выраженным стенозом составляет 95 и 90% соответственно по сравнению с 86 и 87% для ДС. Эти значения хорошо коррелируют с данными нашего материала.

С целью повышения диагностической эффективности МРА в визуализации атеросклеротического поражения сосудов, оценки сосудистой стенки в зоне стеноза и морфологической структуры АСБ мы использовали методику получения ангиограмм с «черной кровью» — BBMPT (16 пациентов) и МРТ с контрастным усилением.

Анализ полученных данных позволил оценить площадь просвета артерии, толщину сосудистой стенки в зоне стеноза, идентифицировать структуру АСБ, включая кальцинаты, жировые компоненты, кровоизлияния и т.д. Так, сердцевина бляшки с некротической тканью, богатой жировыми фрагментами, была представлена на Т1-томограммах изо-, гиперинтенсивным характером МР-сигнала. На фоне накопления стенкой сосуда и фиброзной тканью контрастного вещества эти участки имели пониженный сигнал. Изоинтенсивный сигнал на TOF-ангиограммах на этом участке свидетельствовал об отсутствии кровоизлияний в бляшке, гиперинтенсивный сигнал на Т1 и TOF-изображениях — о наличии кровоизлияния. Кальцинированные участки имели гипоинтенсивный сигнал во всех МР-режимах (рис. 6).

Рисунок 6. МР-томограммы пациента с критическим стенозом устья левой ВСА. а — 2D TOF; б — BBMРТ; в — контрастно-усиленная BBMРТ. На BBMPT и контрастно-усиленной BBMРТ четко визуализируется АСБ. Сигнал от некротической ткани АСБ, богатой жировыми компонентами, гипоинтенсивен на фоне накопления контрастного вещества сосудистой стенкой и верхним полюсом бляшки.

Методика МРT с томограммами, на которых движущаяся кровь имеет гипоинтенсивный сигнал, не столь давно стала применяться в клинической практике в оценке стенозов. Известная ранее методика МРА по «черной крови», предложенная как альтернатива МРА с высоким МР-сигналом (времяпролетные — TOF и фазово-контрастные — PC методики) в начале 90-х годов прошлого века, была предназначена для визуализации сосудистого русла [11]. Поэтому для выявления, например тромбов, необходимо было проводить анализ МР-ангиограмм с томограммами в стандартных тканевых режимах. По сути же применяемая нами в настоящем исследовании методика с томограммами «черной крови», реализованная на последовательностях быстрого спинового эха с инверсией, есть не что иное, как томограммы по протонной плотности со средней взвешенностью. К тому же использование кардиосинхронизации в этой методике исключает влияние эффектов от движения стенок в различные фазы сердечного цикла.

Интерес со стороны нейрорадиологов к диагностике атеросклеротических поражений сонных артерий с использованием методики ВВМРТ подтверждается большим количеством опубликованных за последний год работ [12—20].

В табл. 3

представлены результаты анализа АСБ по данным МРТ в группе больных со стенозом ВСА более 70%.

Для количественной оценки кровотока в сонных артериях и участках стеноза была проведена ФКМРА с кардиосинхронизацией. Методом ФКМРА был визуализирован кровоток на уровнях: в общей сонной артерии до бифуркации, в зоне АСБ и ВСА. С помощью программ CardioReport (GE) и Томоед (совместная разработка НИИ нейрохирургии и КБ информационно-измерительных систем, Дубна) определялись следующие показатели кровотока: максимальная и средняя линейная скорость в каждую фазу, объемная скорость, ударный объем.

В табл. 4

приведены значения, полученные для здоровых добровольцев и пациентов со 70% стенозом ВСА.

Значения линейных скоростей, полученные методом ФКМРТ, в сравнении с данными ДС несколько различаются (в среднем на 25%). Это связано с разными физическими принципами, лежащими в основе измерения этими методами. ДС определяет максимальную скорость движения эритроцитов крови в систолу и максимальную конечную скорость в диастолу. ФКМРТ определяет скорость движущихся с потоком спинов в сечении сосуда — среднюю, максимальную линейную и объемную скорости.

По данным L. Nadalo [18], ДС идентифицирует гемодинамически значимые стенозы с чувствительностью 93,9% и специфичностью 91,2%. Так, при стенозе более 70% пиковая систолическая скорость может возрастать от 250 см/c до значений, близких к 400 cм/с, при 90% сужении артерии. Значения пиковой диастолической скорости при стенозах более 70% находятся в диапазоне 70—100 см/c и могут превышать эти значения при 90% сужении.

При использовании ФКМРА у пациентов с атеросклеротическим поражением сонных артерий с возрастанием процента стеноза индекс максимальных скоростей возрастает, а объемная скорость остается неизменной в связи с уменьшением площади сечения в зоне стеноза. Этот метод может быть успешно применен для количественных характеристик кровотока у больных с атеросклеротическим поражением как экстракраниальных, так и интракраниальных сосудов, недоступных для измерений методом ДС, в рамках одного МР-исследования.

Анализ диагностических возможностей атеросклеротических поражений брахиоцефальных артерий за последние два десятилетия показывает явную тенденцию к соперничеству методов КТ и МРТ: внедренная как неинвазивный метод в начале 90-х годов XX века для визуализации сосудов головы и шеи МРА уже к середине 90-х годов прошлого века начинает замещать ПА в диагностике атеросклеротических поражений сонных артерий. На основе данных ультразвуковых методов и МРА проводятся хирургические операции — каротидная эндартерэктомия. В конце 90-х XX века — начале 2000-х годов на передний план выходит малоинвазивная КТ-ангиография, не только визуализирующая сосудистое русло, но и дающая полезную информацию о морфологической структуре пристеночных изменений и бляшек, включая визуализацию кальцинированных участков, в отличие от МРА. Далее, изначально являясь неинвазивным методом диагностики, в МРА отрабатывается методика болюсного введения контрастного вещества для более четкой визуализации сосудистого русла, особенно в проксимальных и дистальных отделах брахиоцефальных стволов.

В настоящей работе мы использовали наиболее совершенные и диагностически эффективные методы визуализации и анализа атеросклеротических поражений сонных артерий и их извитости — СКТА и МРА и применили комплексный подход к диагностике этого заболевания. При сопоставлении этих методов с данными ПА в диагностике стенозов достигнута высокая степень корреляции.

Таким образом, предложенные новые МР-методики позволяют повысить диагностическую эффективность и оценить стенотические поражения сонных артерий.

Комментарий

Цереброваскулярная патология занимает второе место в ряду главных причин смертности и инвалидизации населения, что является одной из важных социальных проблем. В России заболеваемость инсультом составляет 2,5—3,0 на 1000 населения в год. Больше половины ишемических инсультов связаны со стенозами и деформациями сонных артерий. В связи с этим особое значение при определении показаний к хирургическому лечению имеют как ультразвуковые, так и современные высокотехнологичные нейрорадиологические методы — КТ-, МР-ангиография. В настоящей работе авторы использовали наиболее диагностически эффективные методы визуализации и анализа атеросклеротических поражений сонных артерий и деформаций у 71 больного с гемодинамически значимыми стенозами более 70%. Сравнительная оценка данных СКТА и МРА выявила высокую степень корреляции в процентах стеноза сонных артерий с данными прямой церебральной ангиографии (ПЦА). Используя 70% стеноз как выборку при сравнении данных СКТА и ПЦА, установлена чувствительность 96% и специфичность 70%. Изучение структуры атеросклеротической бляшки (АСБ) является в настоящее время одной из основных направлений в КТ-диагностике стенозов. С целью повышения диагностической эффективности МРА в визуализации атеросклеротического поражения сосудов, оценке сосудистой стенки в зоне стеноза и морфологической структуры АСБ авторы использовали методику получения ангиограмм с «черной кровью» — ВВМРТ и контрастно-усиленную МРТ. Исследование проводилось на MPT 3T (GE).

С целью количественной оценки кровотока в сонных артериях и участках стеноза была проведена фазово-контрастная МРА (ФКМРА) с кардиосинхронизацией. С помощью информационно-измерительных систем определялись следующие показатели кровотока: максимальная и средняя скорость в каждую фазу, объемная скорость, ударный объем. Метод ФКМРА может быть успешно применен для качественных характеристик кровотока у больных с атеросклеротическим поражением как экстра-, так и интракраниальных сосудов, недоступных для измерений методом дуплексного сканирования в рамках одного МР-исследования. КТ- и МР-ангиография уже замещает прямую ангиографию в диагностике атеросклеротических поражений сонных артерий, на основе этих данных проводятся операции на сосудах. В МРА отрабатывается методика болюсного введения контрастного вещества для более четкой визуализации, особенно проксимальных и дистальных отделов брахиоцефальных сосудов.

Авторы использовали наиболее совершенные методы визуализации СКТА и МРА и сопоставили их данные с результатами ПЦА в диагностике стенозов и деформаций сонных артерий.

Представленный в статье материал имеет большую научную и практическую ценность для нейрохирургов и нейрорентгенологов.

Л.П. Метелкина (Москва)

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail