Dopplerografia naczyń mózgowych

Ultrasonografia mózgu jest uważana za jedną z najbezpieczniejszych i jednocześnie skutecznych metod. Zabieg ten wykonuje się zarówno u dzieci, jak i u dorosłych. Za pomocą diagnostyki ultrasonograficznej można wykryć dość poważne choroby na wczesnym etapie rozwoju i zalecić ich leczenie.

Podstawowym celem badania naczyń mózgowych przy użyciu kolorowej ultrasonografii dupleksowej jest określenie i ilościowe określenie stopnia zwężenia spowodowanego zmianami miażdżycowymi u pacjentów ze skargami i historią przejściowego ataku niedokrwiennego lub udaru. Badanie powinno ustalić stopień zwężenia i zasięg dotkniętego odcinka naczynia. Należy ocenić układ oboczny w celu przedoperacyjnego lub przedinterwencyjnego określenia ryzyka powikłań. Badanie wymaga znajomości anatomii naczyń mózgowych i prawidłowego obrazowania ultrasonograficznego, które zostaną omówione w tym rozdziale przed przedstawieniem semiotyki choroby naczyń mózgowych w dorzeczach tętnic szyjnych i kręgowych.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Anatomia ultrasonograficzna układu tętnic szyjnych, metody badawcze

Wielu lekarzy woli siedzieć za głową pacjenta, gdy ten leży. Skanowanie można również rozpocząć od przodu, umieszczając przetwornik blisko linii środkowej i wyświetlając przekrój tętnicy szyjnej wspólnej. Naczynie to leży z tyłu i przyśrodkowo od żyły szyjnej wewnętrznej. Średnicę żyły szyjnej można zwiększyć, wykonując manewr Valsalvy, który zwykle skutkuje natychmiastową wizualizacją naczynia w trybie B. Przekrój jest wyświetlany tak, jak pokazano poniżej, z odwróconą prawą i lewą stroną.

Gdy przetwornik jest obrócony o 90° wzdłuż osi podłużnej, prawa strona obrazu znajduje się na dole, a lewa strona na górze, tak jak w przypadku ultrasonografii jamy brzusznej. Zwróć uwagę na fizjologiczne rozdzielenie fałdów powiekowych, które występuje na poziomie rozwidlenia tętnicy szyjnej wspólnej i przejścia do opuszki tętnicy szyjnej wewnętrznej. To nagłe poszerzenie tworzy zaokrąglony wir, którego nie należy mylić z patologicznym cofaniem się światła po zwężeniu, turbulencją lub rozmyciem.

Widmo Dopplera z tętnicy szyjnej wspólnej zwykle wykazuje niewielki wzrost szczytowej prędkości skurczowej w porównaniu z tętnicą szyjną wewnętrzną ze względu na stosunkowo niski wewnątrzczaszkowy opór obwodowy. Ten wzór różni się od tętnicy szyjnej zewnętrznej, która może wykazywać „gwiżdżący” sygnał dźwiękowy o stosunkowo wysokiej prędkości skurczowej i niskiej prędkości rozkurczowej. Trójfazowe widmo można uzyskać z tętnicy szyjnej zewnętrznej, która obejmuje składnik przepływu wstecznego. Górna tętnica tarczowa jest widoczna tutaj w trybie kolorowym.

Orientacja anatomiczna

Gdy jest wizualizowana w osi podłużnej, tętnica szyjna wewnętrzna jest zazwyczaj zlokalizowana z tyłu i z boku przetwornika, podczas gdy tętnica szyjna zewnętrzna pozostaje blisko niego przez długi czas. Jeśli istnieją wątpliwości co do naczynia, powtarzające się uciskanie tętnicy skroniowej powierzchniowej prowadzi do oscylacji w widmie tętnicy szyjnej zewnętrznej. Żyłę szyjną wewnętrzną można łatwo odróżnić od tętnicy szyjnej wewnętrznej po kierunku przepływu krwi i płaskim śladzie widmowym.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Zwężenie tętnicy szyjnej wewnętrznej

Osady miażdżycowe nie zawsze zawierają zwapnienia z cieniem. „Miękkie blaszki” pojawiają się jako hipoechogeniczne, półksiężycowate lub okrągłe puste przestrzenie w kolorowym świetle wzdłuż ściany naczynia. Za pomocą kolorowej sonografii dupleksowej można dokładnie określić zasięg czaszkowo-ogonowy blaszki. Często można zaobserwować ekscentryczny zwiększony przepływ krwi.

Stratyfikacja ściany naczynia

Rozwarstwienie ściany naczynia krwionośnego z krwią między warstwami to szczególny stan, który zwykle występuje spontanicznie, ale może być również związany z urazem szyi lub przeciążeniem fizycznym w każdym wieku. Charakteryzuje się obecnością hipoechogenicznego krwiaka śródściennego, powodującego znaczne zaburzenia przepływu krwi.

Tętniak ściany zwykle rozwija się jako powikłanie. Płatek błony wewnętrznej może zamknąć pierwotne światło naczynia, które w badaniu USG wydaje się kończyć ostrym kątem. Rekanalizacja może nastąpić po kilku tygodniach i można ją dokładnie udokumentować za pomocą kolorowej ultrasonografii dupleksowej.

Anatomia ultrasonograficzna układu tętnic kręgowych, metodologia badań

Tętnicę kręgową skanuje się w przekroju podłużnym z podejścia przednio-bocznego u pacjenta w pozycji leżącej na plecach, zaczynając od jej początku (V _{0 ), a badanie kontynuuje się do punktu w okolicy pętli kręgowej C1} (w tym segmentu V ₂ ). Najlepiej jest użyć przetwornika liniowego o zmiennej częstotliwości (5,0-7,5 MHz). Odcinek wewnątrzotworowy V ₂ otworów kręgowych jest najlepiej dostępny do skanowania dupleksowego. Można go wyraźnie uwidocznić wraz z towarzyszącą żyłą między cieniami akustycznymi trzonów kręgów szyjnych.

W przypadku hipoplastycznej tętnicy kręgowej najczęściej jedna z tętnic (zwykle prawa) ma średnicę mniejszą niż 2,5 mm, podczas gdy przeciwna jest powiększona do ponad 4 mm średnicy (różnica wynosi ponad 1:1,7). Normalna średnica tętnicy kręgowej wynosi około 3,8 ± 0,5 mm. W hipoplastycznej tętnicy kręgowej obserwuje się zmniejszenie końcoworozkurczowej składowej przepływu krwi (Vdiast). Czasami trudno jest odróżnić hipoplastyczną tętnicę kręgową od zwężenia dystalnego lub niedrożności, ponieważ we wszystkich przypadkach występuje zmniejszenie Vdiast. Ulubionymi lokalizacjami zwężenia są odpływ tętnicy kręgowej z tętnicy podobojczykowej, a także obszar na poziomie kręgu C1, który jest skanowany z tylnego podejścia za wyrostkiem sutkowatym. Najlepiej jest użyć przetwornika o częstotliwości 5,0 MHz, umieszczając go tuż pod wyrostkiem sutkowatym i ku tyłowi, przechylając go w stronę przeciwległego oczodołu i lekko obracając głowę w drugą stronę.

Segment V4 skanuje się przetwornikiem sektorowym o częstotliwości 2,5 lub 2,0 MHz, umieszczonym pod wyniosłością potyliczną i skierowanym w stronę oczodołu.

Należy zauważyć, że w przeciwieństwie do tętnicy szyjnej, nie ma istotnych kryteriów pozwalających określić stopień zwężenia tętnicy kręgowej.

Przy prawidłowej drożności tętnicy kręgowej widoczne jest widmo dwufazowe z wyraźnym oknem spektralnym, natomiast zwężenie charakteryzuje się znacznym wzrostem przepływu krwi i wypełnienia okna spektralnego.

Rozwarstwienie tętnicy kręgowej po urazie może prowadzić do zatorowego niedokrwienia mózgu, kończącego się udarem. Wyniki kolorowej ultrasonografii dupleksowej mogą być bardzo różne - od obecności krwiaka śródściennego do zamknięcia dotkniętego odcinka tętnicy. Czasami można zobaczyć oderwany płat błony wewnętrznej.

Cienka łuskowata część kości skroniowej stanowi najlepsze okno akustyczne do skanowania koła kręgowego Willisa przetwornikiem 2,0 MHz.

Badanie przezszyjkowe tętnicy podstawnej

Skanowanie przezszyjkowe można wykonać u pacjenta siedzącego z głową pochyloną do przodu lub leżącego na plecach z głową zwróconą na bok. Pozwala to zobaczyć oba segmenty V4 w miejscu, w którym łączą się z tętnicą podstawną.

Anatomia naczyń mózgowych

Koło Willisa jest zazwyczaj utworzone przez tętnice szyjne (przedni basen) i kręgowe (tylny basen). Blaszki miażdżycowe rzadko tworzą się w miejscu odejścia tętnicy szyjnej wspólnej od łuku aorty po prawej stronie i od pnia ramienno-głowowego po lewej stronie. Zwężenie zwykle rozwija się w miejscu rozwidlenia tętnicy szyjnej wspólnej na tętnicę szyjną wewnętrzną i tętnicę szyjną zewnętrzną. Pierwszą wewnątrzczaszkową gałęzią tętnicy szyjnej wewnętrznej jest tętnica oczna. Zaraz po niej tętnica szyjna wewnętrzna dzieli się na tętnicę mózgową środkową i tętnicę mózgową przednią.

Tętnice kręgowe odchodzą od łuku aorty w 4% przypadków, ale ich źródłem jest zwykle tętnica podobojczykowa. Lewa tętnica kręgowa często zaczyna się bardziej proksymalnie niż prawa. Każda tętnica kręgowa jest podzielona na 5 segmentów. Proksymalny segment od początku nazywa się Vo. Segment Vi kontynuuje się do wyrostka poprzecznego kręgu C6, ale czasami tętnica wchodzi do otworu na poziomie Cs. Segment V2 jest najbardziej dostępny do badania w środkowej części szyi. Pętla tętnicy kręgowej na poziomie pierwszego kręgu szyjnego odpowiada segmentowi V3. Segment V4 znajduje się w czaszce, a z jego dystalnego segmentu odchodzi tylna dolna tętnica móżdżkowa. W niektórych segmentach lub na całym swoim przebiegu tętnica kręgowa może być hipoplastyczna. Tętnice kręgowe prawa i lewa łączą się, tworząc tętnicę podstawną, która następnie dzieli się na prawą i lewą tętnicę tylną mózgu.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Drogi poboczne

1. Ciężkie zwężenie lub niedrożność tętnicy szyjnej wewnętrznej. Z główną drogą oboczną od tętnicy szyjnej zewnętrznej do zagłębienia tętnicy szyjnej wewnętrznej krew dostaje się do mózgu wstecznie przez tętnice nadbloczkowe i oczne. Innym sposobem na skompensowanie wysokiego stopnia zwężenia tętnicy szyjnej wewnętrznej jest przepływ krzyżowy przez przednią tętnicę łączącą. Aby uniknąć ryzyka podczas operacji, chirurg powinien być świadomy możliwości hipoplazji lub aplazji proksymalnego odcinka A1 przedniej tętnicy mózgowej. Układ tętnic kręgowych może otrzymywać oboczny przepływ krwi przez tylną tętnicę łączącą, jeśli odcinek P1 tylnej tętnicy mózgowej po odpowiedniej stronie nie jest słabo rozwinięty.
2. Ciężkie zwężenie lub niedrożność tętnicy kręgowej. Drogi oboczne w zwężeniu proksymalnym tętnicy kręgowej mogą być głęboką tętnicą szyi, wychodzącą z pnia tarczowo-szyjnego lub gałęzią tętnicy potylicznej z zagłębienia tętnicy szyjnej zewnętrznej. W zwężeniu tętnicy podstawnej jedynymi drogami obocznymi są tylne tętnice łączące lub zespolenia opon mózgowych z zagłębienia tętnicy mózgowej środkowej. W takich przypadkach aplazja segmentu P, tylnej tętnicy mózgowej z bezpośrednim początkiem tylnej tętnicy mózgowej z tętnicy szyjnej wewnętrznej, ma stronę pozytywną.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Ilościowa ocena zwężenia tętnicy szyjnej wewnętrznej

Miejscowy stopień zwężenia można obliczyć w przekroju poprzecznym, mierząc wewnątrzstenotyczny kolor światła resztkowego (Ag) i odnosząc go do pierwotnej średnicy poprzecznej naczynia w obszarze dotkniętym chorobą (AN) za pomocą wzoru na redukcję pola przekroju poprzecznego. Bardziej czuły tryb Dopplera mocy jest używany do dokładnego określenia pola przekroju poprzecznego światła resztkowego perfundowanego.

Na obu obrazach hipoechogeniczna blaszka w świetle naczynia jest wyraźnie odróżniona od hiperechogenicznych zwapnień.

Stopień zwężenia można również ocenić za pomocą skanowania podłużnego, mierząc szczytowe prędkości przepływu z ich korekcją kątową. Na przykład cyfrowa angiografia subtrakcyjna nie może ocenić prędkości przepływu. Metoda stosowana w największym jak dotąd badaniu wieloośrodkowym (North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial: NASCET) mierzyła zwężenie tętnicy szyjnej, określając stosunek średnicy światła w najwęższej części zwężenia (ds) do normalnej średnicy tętnicy szyjnej dystalnie od zwężenia.

Rozważając zastosowanie kolorowej ultrasonografii dupleksowej do oceny zwężenia, wykazano, że stopień zwężenia można określić z dużą dokładnością za pomocą tej techniki. Ważne jest, aby odróżnić preokluzyjne „pseudookluzje” od prawdziwej okluzji w celu zaplanowania odpowiedniego leczenia. Nitkowate światło resztkowe, niewidoczne na obrazach natywnych, można czasami wykryć za pomocą dożylnego środka kontrastowego. Należy pamiętać, że czasami wyższą szczytową prędkość przepływu krwi można określić po podaniu środka kontrastowego. Kolorowa ultrasonografia dupleksowa umożliwia również nieinwazyjne monitorowanie po tromboendarterektomii tętnicy szyjnej lub implantacji stentu w celu wykluczenia nawracającego zwężenia. Kilka badań wieloośrodkowych wykazało, że tromboendarterektomia zmniejsza indywidualne ryzyko udaru u pacjentów z klinicznie widocznym wysokim stopniem (>70%) zwężeniem tętnicy szyjnej wewnętrznej.

Grubość błony wewnętrznej i środkowej w układzie tętnic szyjnych

Długoterminowe badania epidemiologiczne wykazały, że grubość kompleksu intima-media tętnicy szyjnej jest czynnikiem prognostycznym udaru mózgu lub zawału mięśnia sercowego po uwzględnieniu wszystkich innych czynników ryzyka (hipercholesterolemii, nadciśnienia, palenia tytoniu itp.). Jak się ją ustala?

Badanie wykonuje się przetwornikiem liniowym o częstotliwości powyżej 7,5 MHz, rejestrując obrazy z kompresją 60 dB i mierząc naczynia w skurczu. Składowe harmoniczne i środki kontrastowe artefaktualne nie są używane. Jeśli badanie rozpoczyna się od światła tętnicy szyjnej, pierwszą sonograficznie określoną warstwą jest echogeniczne połączenie krwi i błony wewnętrznej, następnie hipoechogeniczny obraz błony wewnętrznej i środkowej, a na końcu błony środkowej i przydanki. Ze względów fizycznych grubość błony wewnętrznej i środkowej można zmierzyć dokładniej na ścianie dalszej (4=) niż na ścianie bliższej, gdzie przejście jest mniej wyraźnie zdefiniowane. Grubość błony wewnętrznej i środkowej na ścianie dalszej mierzy się jako całkowitą grubość całego tego kompleksu, ponieważ dokładny oddzielny pomiar obu warstw jest niemożliwy.

W badaniach naukowych powszechnie wykonuje się 5–10 pomiarów w trzech segmentach tętnicy szyjnej – tętnicy szyjnej wspólnej, regionie rozwidlenia i wewnętrznej opuszce tętnicy szyjnej – i oblicza wartość średnią dla wszystkich trzech segmentów. W badaniach tych często stosuje się półautomatyczne moduły przetwarzania, które sekwencyjnie rejestrują wiele wartości IMT przy użyciu skali szarości, co poprawia powtarzalność pomiarów.

W celu praktycznego zastosowania tej techniki konieczne jest ograniczenie badania do odcinka tętnicy szyjnej wspólnej. Jeden protokół polega na zmierzeniu dobrze widocznego odcinka o długości 10 mm, wykonaniu 5 do 10 indywidualnych pomiarów i obliczeniu wartości średniej. Uzyskane dane zależą od wieku i korelują z ustalonymi czynnikami ryzyka. Stwierdzono, że skuteczna interwencja czynników ryzyka sercowo-naczyniowego przez 1 do 2 lat zmniejsza grubość kompleksu intima-media.

Semiotyka ultrasonograficzna zmian naczyniowych wewnątrzczaszkowych

U pacjentów z wysokim stopniem zwężenia tętnicy szyjnej wewnętrznej lub jednostronną niedrożnością ważne jest określenie obecności wstecznego przepływu krwi obocznej przez tętnicę oczną z zewnętrznego zagłębienia tętnicy szyjnej, przeciwnego do zera lub prawidłowego. Obraz wewnątrzczaszkowego oboczności można ocenić, porównując widma Dopplera z tętnic.

W przypadku obustronnego zamknięcia tętnic szyjnych wewnętrznych, przepływ krwi obocznej pochodzi z układu tętniczego kręgów przez nienaruszone koło Willisa lub przez oczodołowe koła oboczne. Aby uniknąć błędnej interpretacji, zawsze konieczne jest zbadanie wszystkich głównych tętnic koła Willisa, które są dostępne dla ultrasonografii Dopplera.

Zwiększony przepływ krwi może wystąpić z innych przyczyn niż zwężenie. Na przykład anemia może powodować funkcjonalny zwiększony przepływ krwi w tętnicy szyjnej wewnętrznej, jak pokazano u tego pacjenta z poziomem hemoglobiny wynoszącym zaledwie 6,2 g/l. Zwiększony przepływ krwi może również wystąpić w przypadku tętniaków, które można wykryć za pomocą kolorowej ultrasonografii dupleksowej, gdy są większe niż 5-10 mm i znajdują się w obszarach dostępnych do skanowania.

Ocena krytyczna

Tętnice szyjne, ze względu na ich powierzchowne położenie i możliwość skanowania z dobrą rozdzielczością przy wysokich częstotliwościach, są idealne do badania przy użyciu nieinwazyjnej kolorowej ultrasonografii dupleksowej. W pewnym stopniu dotyczy to również tętnic kręgowych. Dość trudno jest uwidocznić za pomocą kolorowej ultrasonografii dupleksowej odpływ lewej tętnicy kręgowej, który często znajduje się dość nisko. Podobny problem występuje również w 4% przypadków odpływu tętnicy kręgowej od łuku aorty. Alternatywną nieinwazyjną techniką badania przy wykluczeniu rozwarstwienia tętnicy kręgowej lub szyjnej jest angiografia MR (MRA), którą można wykonać w trybie time-of-flight lub z wprowadzeniem środka kontrastowego.

Inną, bardziej inwazyjną metodą jest cyfrowa angiografia subtrakcyjna. Jej główne zalety to możliwość wykrywania powolnego przepływu krwi w zwężeniach o bardzo wąskim świetle i identyfikowania świateł małych naczyń wewnątrzczaszkowych. W tym przypadku wykryto małego tętniaka. Cyfrowa angiografia subtrakcyjna może również określić krążenie oboczne i drenaż żylny, gdy wykluczono zakrzepicę zatoki żylnej.

W 15% przypadków penetracja ultradźwięków podczas badania Dopplera jest na tyle utrudniona (np. przy grubych kościach sklepienia), że konieczne jest zastosowanie środka kontrastowego.

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]