Duplexné skenovanie ciev hlavy a krku

Kde urobiť ultrazvuk hlavy a prečo je potrebná echoencefalografia, zvážme tieto otázky. Ultrazvuk hlavy je diagnostická metóda, ktorú možno použiť na identifikáciu patológií mozgu. Štúdia je založená na neškodnom ultrazvukovom žiarení, ktoré preniká cez tkanivá a kosti lebky do mozgovej hmoty.

Duplexné skenovanie (šedá echografia s farebným Dopplerovým kódovaním a spektrálnou Dopplerovou analýzou, aplikovaná na intrakraniálnu časť mozgového cievneho systému - transkraniálne duplexné skenovanie) v súčasnosti slúži ako hlavná metóda diagnostiky rôznych typov patológie mozgového cievneho systému. Duplexné skenovanie kombinuje schopnosť vizualizovať lúmen cievy a tkanív obklopujúcich cievu v B-móde (dvojrozmerný režim šedej echografie) a simultánnu analýzu hemodynamického stavu pomocou Dopplerových technológií. Na základe výsledkov vyšetrenia v B-móde je možné získať údaje o stave rigidity a elasticity cievnej steny (elasticko-elastické charakteristiky), funkčnom stave endotelu (jeho vazomotorickej aktivite), prítomnosti, povahe a prevalencii zmien v štruktúre a hrúbke cievnej steny, narušení integrity cievnej steny (disekcia), prítomnosti intraluminálnych útvarov, ich lokalizácii, dĺžke, echogenicite (nepriama hustotná charakteristika), stupni narušenia priechodnosti lúmenu cievy, zmenách priemeru cievy, geometrii ciev (prítomnosť deformácií, odchýlky priebehu cievy od obvyklej anatomickej trajektórie), anomáliách pôvodu, priebehu a vetvenia ciev. Informácie o intraluminálnych prietokoch (v dôsledku spracovania odrazeného Dopplerovho signálu metódou rýchlej Fourierovej transformácie) počas konvenčného a transkraniálneho duplexného skenovania je možné prezentovať vo forme farebných kartogramov (farebný Dopplerov režim) a/alebo Dopplerovských spektier (spektrálny Dopplerov režim). Na základe údajov zo štúdie vo farebnom Dopplerovom režime sa získavajú kvalitatívne informácie o prietoku krvi [prítomnosť, charakter (laminárny, turbulentný), defekty vo výplni kartogramov atď.]. Spektrálny Dopplerov režim umožňuje kvantitatívnu charakterizáciu intraluminálnych prietokov, t. j. objektivizovať prítomnosť alebo neprítomnosť hemodynamických porúch, ako aj určiť stupeň ich závažnosti. Diagnostické informácie získané v tomto prípade sú založené na analýze ukazovateľov rýchlosti a rôznych vypočítaných indexov nepriamo charakterizujúcich úroveň periférneho odporu a tonus cievnej steny.

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

Indikácie na vyšetrenie extrakraniálnych častí ciev

• klinické príznaky akútnej alebo chronickej cerebrovaskulárnej insuficiencie vrátane syndrómu bolesti hlavy;
• rizikové faktory pre rozvoj cerebrovaskulárnych ochorení (fajčenie, hyperlipidémia, obezita, arteriálna hypertenzia, diabetes mellitus);
• príznaky poškodenia iných arteriálnych povodí v prípade systémových cievnych procesov;
• plánovanie chirurgických zákrokov pri rôznych typoch srdcovej patológie, predovšetkým ischemickej choroby srdca (bypass koronárnych artérií, stentovanie koronárnych artérií);
• patológia okolitých orgánov a tkanív s potenciálnymi extravazálnymi účinkami;
• klinické príznaky patológie jugulárnej žily (zvyčajne trombóza).

Vysoké rozlíšenie ultrazvukového duplexného skenovania v kombinácii s neinvazívnosťou a možnosťou viacnásobného opakovania vyšetrení robí z tejto metódy nepostrádateľný nástroj nielen v klinickej neurológii, ale aj pri vykonávaní plnohodnotného preventívneho skríningu u asymptomatickej populácie. Na rozdiel od ultrazvukovej dopplerografie dokáže odhaliť malé a stredné stenózy karotických artérií, čím výrazne rozširuje možnosti diferenciálnej diagnostiky. V tomto ohľade možno konštatovať, že duplexné skenovanie je hlavnou skríningovou metódou u jedincov bez klinických príznakov cerebrovaskulárnych porúch.

Indikácie pre transkraniálne duplexné skenovanie

• detekcia stenotickej/okluzívnej patológie v extrakraniálnych častiach brachiocefalických artérií pomocou duplexného skenovania (alebo ultrazvukovej dopplerografie) - potenciálneho zdroja porúch prietoku krvi mozgom;
• prítomnosť nepriamych príznakov poškodenia intrakraniálnych artérií;
• príznaky akútnej alebo chronickej mozgovej ischémie bez stanovených špecifických príčin jej vzniku;
• syndróm bolesti hlavy;
• Systémové cievne ochorenie je potenciálnym zdrojom rozvoja cerebrovaskulárnych porúch (arteriálna hypertenzia, diabetes mellitus, systémová vaskulitída atď.).
• patológia mozgovej hmoty (zistená pomocou iných zobrazovacích techník - CT, MRI, scintigrafia atď.), sprevádzaná zmenami v jej štruktúre a mozgovom obehu, klinickými príznakmi intrakraniálnej hypertenzie;
• potreba dynamického monitorovania parametrov prietoku krvi mozgom na posúdenie účinnosti terapie v akútnom období ischemickej a hemoragickej cievnej mozgovej príhody a pri chronickej cerebrovaskulárnej insuficiencii, ako aj na určenie stavu ciev v rôznych štádiách chirurgickej revaskularizácie bez ohľadu na typ druhej.

Ciele ultrazvukového vyšetrenia arteriálneho a venózneho systému mozgu na extrakraniálnej a intrakraniálnej úrovni:

• diagnostika stenotickej/okluzívnej patológie v arteriálnom a venóznom systéme mozgu, posúdenie jej patogenetického a hemodynamického významu;
• identifikácia komplexu porúch spojených so systémovými cievnymi ochoreniami;
• detekcia vaskulárnych vývojových anomálií, arteriálnych a venóznych aneuryziem, arteriovenóznych malformácií, fistúl, mozgových vazospazmov, porúch venózneho obehu;
• identifikácia včasných (predklinických) príznakov systémovej vaskulárnej patológie;
• monitorovanie účinnosti liečby;
• stanovenie funkcií lokálnych a centrálnych mechanizmov regulácie cievneho tonusu;
• posúdenie rezervnej kapacity mozgového obehového systému;
• stanovenie možnej etiologickej úlohy identifikovaného patologického procesu alebo komplexu symptómov pri vzniku klinického syndrómu (syndrómov) prítomného (prítomných) u konkrétneho pacienta.

Povinný rozsah štúdie pri vykonávaní duplexného skenovania extrakraniálnych častí brachiocefalických artérií zahŕňa distálnu časť brachiocefalického kmeňa, spoločné krčné tepny po celej ich dĺžke, vnútorné krčné tepny pred vstupom do lebečnej dutiny cez canalis caroticus, vonkajšie krčné tepny v proximálnych častiach a vertebrálne tepny v segmentoch V1 a V2. Ak sa zistia nepriame príznaky poškodenia segmentu V3, je možné v tejto časti vertebrálnej tepny vykonať aj echolokáciu.

Ak sa zistia príznaky patológie, ktoré potenciálne ohrozujú rozvoj systémových (intrakraniálnych) hemodynamických porúch, nevyhnutne sa skúmajú Dopplerove charakteristiky prietoku krvi v supratrochleárnej (očnej) artérii.

V karotických artériách na extrakraniálnej úrovni je možné identifikovať rôzne štádiá patologických procesov pomocou úplnej štrukturálnej analýzy intraluminálnej patológie. Vzhľadom na anatomické znaky ich umiestnenia sú vertebrálne artérie vizualizované fragmentárne a sú prístupné iba pre monoplanárne skenovanie. To obmedzuje možnosti metódy pri diagnostike rôznych patologických procesov. Najmä s vysokou spoľahlivosťou v podmienkach nízkej kvality vizualizácie je možné identifikovať iba stenotické lézie so zúžením lúmenu cievy o viac ako 40-50% v priemere, ktoré sa nachádzajú v oblastiach prístupných pre umiestnenie. Echostrukturálna analýza intraluminálnych útvarov v vertebrálnej artérii sa zvyčajne nevykonáva kvôli extrémne obmedzeným možnostiam vizualizácie cievnych stien. Záťažové testovanie sa vykonáva na určenie funkčných zmien v priemeroch ciev. Neexistujú žiadne špecifické objektívne ultrazvukové príznaky extravazálnej kompresie vertebrálnej artérie v kanáli priečnych výbežkov krčných stavcov a v oblasti kraniovertebrálneho kĺbu. Dopplerovské diagnostické kritériá používané na tieto účely v každodennej praxi sú nepriamej povahy a vyžadujú si povinné potvrdenie metódami, ktoré umožňujú vizualizáciu oblasti extravazálneho vplyvu (angiografické techniky na pozadí alebo s funkčnými záťažovými testami).

Štúdium jugulárnych žíl (vnútorných a vonkajších), ako aj žíl vertebrálneho venózneho plexu, sa vykonáva pri podozrení na trombózu týchto ciev. Diagnostická hodnota Dopplerových indexov prietoku krvi získaných v spektrálnom Dopplerovom režime z lúmenov vyššie uvedených žilových kolektorov a ich význam pri určovaní patologických zmien v mozgovej venóznej hemodynamike vo všetkých ostatných prípadoch je otázna vzhľadom na variabilitu venózneho odtoku z lebečnej dutiny so zmenami polohy tela, ako aj na nekonzistentnosť štruktúry samotných žíl, synchronizáciu prietoku krvi v nich s dýchaním a miernu stlačiteľnosť lúmenov.

Štúdium cievneho systému mozgu pomocou transkraniálneho duplexného skenovania má niekoľko charakteristík. Vzhľadom na prítomnosť prekážky v dráhe ultrazvukových lúčov vo forme lebečných kostí sa na zvýšenie penetračnej schopnosti používa nízka frekvencia žiarenia (v priemere 2-2,5 MHz). Pri takýchto frekvenciách je vizualizácia cievnej steny a určenie stavu lúmenov intrakraniálnych tepien a žíl zásadne nemožné. Získané informácie sú nepriame a sú založené na výsledkoch analýzy farebných kartogramov prietoku intrakraniálnych tepien a žíl, ako aj na zodpovedajúcich Dopplerových spektrách. Preto je pri transkraniálnom duplexnom skenovaní, ako aj pri transkraniálnej dopplerografii, nemožné hodnotiť cievne zmeny a diagnostikovať procesy, ktoré nie sú sprevádzané tvorbou lokálnych (a systémových) hemodynamických porúch. Vzhľadom na rozdielnu hrúbku lebečných kostí, ktorá určuje ich rozdielnu priepustnosť pre ultrazvukové žiarenie, sa echolokácia vykonáva v určitých zónach nazývaných ultrazvukové „okná“, ktoré sa nelíšia od tých pri transkraniálnej dopplerografii. Objem a kvalita informácií získaných počas transkraniálneho duplexného skenovania závisia od prítomnosti a závažnosti ultrazvukových „okien“. Hlavné obmedzenia v tomto prípade sú spôsobené výrazným znížením kvality ultrazvukového zobrazovania so znížením akustickej „priehľadnosti“ lebečných kostí.

Pri vykonávaní transkraniálneho duplexného skenovania povinný výskumný protokol zahŕňa štúdium farebných máp prietoku krvi, Dopplerovho spektra a jeho charakteristík v stredných mozgových artériách (segmenty M1 a M2), predných mozgových artériách (segment A1), zadných mozgových artériách (segmenty P1 a P2), sifóne vnútornej krčnej tepny a jej intracerebrálnej časti, vertebrálnych artériách v segmente V4, bazilárnej artérii a rade venóznych kmeňov (Rosenthalove žily, Galenova žila, priamy sinus). Na stanovenie funkčnej kapacity spojovacích artérií Willisovho kruhu (v prípadoch hemodynamickej rovnováhy) sa vykonávajú kompresné testy (krátkodobá, po dobu 3-5 sekúnd, kompresia lúmenu spoločnej krčnej tepny nad ústím). Takáto manipulácia vedie k charakteristickým zmenám prietoku krvi v segmente A1 prednej mozgovej tepny (s funkčnou kompetenciou prednej komunikujúcej tepny) a segmente P1 zadnej mozgovej tepny (s funkčnou kompetenciou zadnej komunikujúcej tepny). Funkčná kompetencia iných makroanastomóz (perikalóznych, extrakraniálnych) pri absencii známok kolaterizácie prietoku krvi v pokoji nie je stanovená. V súčasnosti sa aktívne rozvíjajú otázky súvisiace s použitím vizualizačných ultrazvukových metód v klinike urgentnej angioneurológie. Na základe možností duplexného skenovania sú ciele štúdie pri akútnych cerebrovaskulárnych príhodách ischemického typu nasledovné.

• Určenie možných príčin ischemickej cievnej mozgovej príhody.
• Štúdium a hodnotenie parametrov prietoku krvi v extrakraniálnych a intrakraniálnych artériách a žilách a stavu reaktivity mozgového obehu.
• Stanovenie zdrojov kolaterálnej redistribúcie tokov, ich životaschopnosti a dostatočnosti.
• Monitorovanie úrovne prietoku krvi v jednej alebo viacerých cievach na potvrdenie účinnosti patogenetickej a symptomatickej terapie.

Duplexné skenovanie nám umožňuje predpokladať možné príčiny ischemickej cievnej mozgovej príhody.

Pri vyšetrení extrakraniálnych častí brachiocefalických artérií je možné identifikovať diferenciálne znaky charakteristické pre stenozujúcu aterosklerózu, trombózu, makroembóliu, angiopatie a vaskulitídu. Transkraniálne duplexné skenovanie umožňuje overiť stenozujúce/okluzívne lézie určením stupňa ich závažnosti bez špecifikovania morfologických ekvivalentov, ako aj identifikovať špecifické javy charakteristické pre poruchu autoregulácie prietoku krvi mozgom, mozgový angiospazmus atď. Pri detekcii stenozujúcich aterosklerotických lézií karotických artérií sa vykonáva analýza echostruktúry aterosklerotického plátu a stupeň obštrukcie lúmenu každej postihnutej cievy. Podľa existujúcej klasifikácie aterosklerotických plátov podľa echostruktúry a echogenicity sa rozlišuje medzi homogénnymi (nízka, stredná, zvýšená echogenicita) a heterogénnymi (s prevahou hypoechoických a hyperechoických zložiek, s prítomnosťou akustického tieňa). Medzi komplikované plaky patria aterosklerotické plaky s ulceráciou, krvácaním a aterotrombózou. Tieto lézie sa klasifikujú ako tzv. nestabilné; sú najnebezpečnejšie z hľadiska vzniku mozgovej embólie a trombózy. Ak existuje podozrenie na embolickú povahu ischemickej cievnej mozgovej príhody, je potrebné v prvom rade venovať pozornosť aterosklerotickým plakom vyššie uvedených typov. Stupeň zúženia ciev nemusí hrať významnú úlohu, pretože komplikované plaky sú často tie, ktoré sú sprevádzané iba lokálnymi zmenami hemodynamiky v dôsledku nevýznamného (až o 40 – 50 %) zníženia arteriálneho lúmenu. Pri absencii zjavných príčin arterioarteriálnej embólie a v niektorých prípadoch aj pri ich prítomnosti je potrebné echokardiografické vyšetrenie na vylúčenie kardioarteriálnej genézy cievnej mozgovej príhody.

Druhou možnou príčinou akútnej ischémie je oklúzia (alebo neokluzívna trombóza) mozgových artérií na extra- a/alebo intrakraniálnej úrovni. Pri trombóze extrakraniálnych častí karotických a/alebo vertebrálnych artérií sa určuje typický ultrazvukový obraz, vrátane intraluminálnych formácií s rôznou echogenicitou a dĺžkou, čo vedie k reštrukturalizácii lokálnej a systémovej hemodynamiky, stanovenej v spektrálnom Dopplerovom režime. V niektorých prípadoch je možné pri analýze echogenicity, geometrie, stupňa mobility a prevalencie intraluminálnej formácie odlíšiť primárny (spojený s poškodením cievnej steny) nástenný trombus od embolu. Ďalšími argumentmi v prospech embolu sú detekcia atypicky lokalizovanej obštrukcie (napr. bifurkácia spoločnej krčnej tepny s voľnými lúmenmi vnútorných a vonkajších krčných tepien), nezmenená alebo mierne zmenená cievna stena v oblasti formácie a sprievodný arteriálny spazmus. Pri lokalizácii stenózy a oklúzie v intrakraniálnych artériách sa určujú výrazné zmeny prietoku krvi vo forme zúženia (vymiznutia) farebnej mapy prietoku v oblasti stenózy (oklúzie) artérie, poklesu rýchlostných ukazovateľov prietoku krvi v kombinácii so zmenami spektrálnych charakteristík prietoku krvi proximálne a (možno) v oblasti lézie. Súbežne s tým je spravidla možné zaregistrovať príznaky kolaterizácie prietoku krvi systémom prirodzených anastomóz (za predpokladu, že sú k dispozícii a kompetentné).

Echografický obraz vyzerá inak v prípade neokluzívnych trombóz intrakraniálnych artérií. Hlavným rozdielom v tomto prípade bude absencia lokálneho hemodynamického rozdielu v oblasti prekážky, pravdepodobne v dôsledku zložitej konfigurácie stenózneho kanála. Táto okolnosť sa často stáva zdrojom diagnostických chýb pri transkraniálnom duplexnom skenovaní a nezrovnalostí s údajmi získanými počas angiografie.

V akútnom období ischemickej cievnej mozgovej príhody je nevyhnutné študovať indexy prietoku krvi mozgom v pokoji, a to ako v cievach zásobujúcich oblasti vyvíjajúcich sa ložiskových lézií mozgového tkaniva, tak aj v iných cievach prístupných na vyšetrenie. Vývoj ischemickej cievnej mozgovej príhody môže byť dôsledkom poruchy autoregulačných mechanizmov prietoku krvi mozgom, v iných prípadoch je sprevádzaný takýmto poruchou. V tejto súvislosti možno u väčšiny pacientov zaznamenať patologické zmeny prietoku krvi mozgom v jednej alebo viacerých cievnych nádržiach. Pri narušení autoregulácie na jej dolnej hranici (s kritickým poklesom intraluminálneho tlaku) sa pozoruje výrazný pokles indexov rýchlosti prietoku krvi a na hornej hranici sa vyvíja hyperperfúzia, sprevádzaná zvýšením rýchlosti intraluminálnych tokov. Príčinami mozgovej hypoperfúzie sú najčastejšie stenotické/okluzívne lézie alebo situácie s akútnym poklesom systémového arteriálneho tlaku. Mozgová hyperperfúzia je zvyčajne založená na patologickom zvýšení systémového arteriálneho tlaku. Zároveň v prípade lokálneho zlyhania autoregulácie u jedincov s hypertenziou (zvyčajne v oblastiach susedného krvného zásobenia) s tvorbou lakunárnych infarktov sa indexy prietoku krvi v hlavných aferentných artériách nemusia významne líšiť od priemerných normatívnych. Zároveň záťažové testovanie zamerané na aktiváciu mechanizmov autoregulácie umožňuje registrovať lokálne a/alebo generalizované poruchy cerebrovaskulárnej reaktivity. Rovnako dôležité je študovať prítomnosť, konzistenciu a stupeň funkčnej aktivity systému prirodzených anastomóz. Objektivizácia adekvátnej kompenzačnej redistribúcie prietoku krvi cez ne v prípade stenotických/okluzívnych lézií brachiocefalických ciev je priaznivým prognostickým znakom. V prípadoch, keď sa v pokoji nepozoruje kolateralizácia prietoku krvi, by sa mali na určenie jej potenciálnych zdrojov použiť kompresné testy. Tieto si vyžadujú opatrnosť v prípade rozsiahlych aterosklerotických lézií karotických artérií.

V prípade aterotrombotickej a kardioembolickej ischemickej cievnej mozgovej príhody sa môže vykonať patogenetická liečba - trombolytická terapia. Duplexné skenovanie umožňuje monitorovať prietok krvi a určiť cievne reakcie v postihnutej oblasti pri systémovej aj selektívnej trombolýze. Normalizácia prietoku v postihnutej cieve alebo zvýšenie rýchlosti prietoku krvi v jej lúmene, zníženie intenzity alebo vymiznutie kolaterizácie sú objektívnymi znakmi účinnosti terapie. Absencia pozitívnej dynamiky echografického obrazu sa môže považovať za kritérium jej neúčinnosti. Často môžu existovať rozdiely medzi úspešnosťou revaskularizácie a klinickým účinkom.

Hlavným cieľom ultrazvukových zobrazovacích metód (ako aj USDG a TCDG) pri hemoragickej cievnej mozgovej príhode je monitorovanie arteriálneho a venózneho prietoku krvi v intrakraniálnych tepnách a žilách s cieľom určiť prítomnosť a závažnosť mozgového vazospazmu a intrakraniálnej hypertenzie. Ultrazvuková diagnostika mozgového angiospazmu je založená na zaznamenávaní patologického zvýšenia lineárnych indexov rýchlosti prietoku krvi v spazmodických tepnách (vrcholová systolická rýchlosť, časovo priemerná maximálna rýchlosť prietoku krvi) a na výsledkoch stanovenia Lindegardovho indexu (pomer maximálnej systolickej rýchlosti v strednej mozgovej tepne k rovnakému indexu vo vnútornej karotickej tepne). Zmena v odpovedi na metabolické funkčné záťažové testy môže byť použitá ako ďalší znak angiospazmu. Monitorovaním Dopplerovských parametrov prietoku krvi mozgom je možná včasná a adekvátna medikamentózna korekcia vazospastických reakcií.

Rôzne typy cievnych mozgových príhod, ako aj iné patologické stavy, môžu spôsobiť kritické poruchy mozgovej perfúzie s následným rozvojom mozgovej smrti. Duplexné skenovanie je jednou zo základných metód, ktorá poskytuje cenné informácie pri tomto stave. Základom pre záver o prítomnosti znakov zastavenia mozgového obehu sú výsledky hodnotenia lineárnych a volumetrických ukazovateľov prietoku krvi v extrakraniálnych častiach brachiocefalických artérií, ako aj lineárnych ukazovateľov prietoku krvi v intrakraniálnych cievach. V extrakraniálnych častiach vnútorných krčných tepien a vertebrálnych artérií možno zistiť známky dozvuku prietoku krvi. Hodnota hemisférického prietoku krvi mozgom je pod kritickými hodnotami 15-20 ml/100 g/min. Pri transkraniálnom duplexnom skenovaní chýbajú známky arteriálneho prietoku krvi v intrakraniálnych artériách.

Pri chronických poruchách mozgového obehu rôzneho pôvodu (aterosklerotické, spôsobené hypertenznými, diabetické angiopatie, vekom podmienená involúcia, vaskulitída, závažné srdcové ochorenia sprevádzané zlyhaním krvného obehu atď.) môže duplexné skenovanie extrakraniálnych častí brachiocefalických artérií odhaliť príznaky rôznych patologických procesov, ktoré nie vždy priamo súvisia s rozvojom porúch mozgového obehu. Na rozdiel od akútnej mozgovej katastrofy je pri chronických poruchách mozgového obehu na pozadí aterosklerotických lézií vetiev aortálneho oblúka dôležitejší stupeň stenózy brachiocefalických artérií a prevalencia procesu, vzhľadom na úlohu týchto faktorov pri vzniku chronickej mozgovej ischémie a obmedzenie možností adekvátnej kolaterálnej kompenzácie.

Duplexné skenovanie, rovnako ako každá iná ultrazvuková technika, je závislé od operátora a do istej miery subjektívne. Úspech použitia súboru vizualizačných ultrazvukových metód v klinickej neurológii, okrem skúseností a zručností operátora, do značnej miery závisí od technických charakteristík použitého zariadenia. V tomto ohľade vo všetkých kontroverzných diagnostických prípadoch, ako aj pri plánovaní chirurgickej liečby mozgových ciev, je referenčnou metódou vo vzťahu k ultrazvuku röntgenová kontrastná angiografia a jej odrody, uznávané ako „zlatý štandard“ v angiológii.

Ultrazvuk je vynikajúcou alternatívou k drahému vyšetreniu MRI alebo CT. Diagnostika nevyžaduje špeciálnu prípravu a je schválená pre pacientov všetkých vekových kategórií, tehotné ženy aj novorodencov. Zákrok trvá 20 – 25 minút, je bezbolestný a bezpečný pre telo.