способ диагностики функционального значения внутренней сонной артерии

Формула изобретения

Способ диагностики функционального значения внутренней сонной артерии (ВСА) путем оценки показателей гемодинамики в ипсилатеральной средней мозговой артерии (СМА) до и во время пальцевой компрессии ВСА на шее, отличающийся тем, что оценивают скорость ауторегуляции мозгового кровотока (АРМК) путем непрерывной регистрации линейной скорости кровотока (ЛСК) в ипсилатеральной СМА и системного артериального давления (САД) в течение не менее 4 минут, с помощью кросс-спектрального анализа указанного временного ряда рассчитывают фазовый сдвиг между спонтанными колебаниями САД и ЛСК в СМА в диапазоне М-волн до и на фоне временной пальцевой компрессии ВСА на шее и при снижении фазового сдвига более чем на 50% по сравнению с исходным значением до компрессии диагностируют высокое функциональное значение ВСА.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно - к нейрохирургии, и может быть использовано для диагностики функционального значения (ФЗ) внутренней сонной артерии (ВСА) у больных с гигантскими аневризмами ВСА, сложными каротидно-кавернозными соустьями, опухолями шеи и основания черепа с вовлечением в опухолевый процесс ВСА. Это необходимо для повышения радикальности и эффективности хирургического лечения, определения риска возможных ишемических осложнений после деконструктивной операции на ВСА, а именно ее постоянной окклюзии.

Известен способ диагностики ФЗ ВСА путем теста Матаса, при котором высокое ФЗ ВСА констатируют на основе развития грубой неврологической симптоматики при временной перевязке ВСА на шее [Matas R. Testing the efficiency of the collateral circulation as a preliminary to the occlusion of the great surgical arteries // Ann Surg. - 1911. - Vol.53. - P.1-43]. Недостатком способа является невозможность прогнозирования отстроченных ишемических осложнений, возникающих и при отсутствии неврологического дефицита во время временной окклюзии ВСА. Кроме того, для проведения пробы необходимо выполнение открытого оперативного вмешательства.

Известен способ диагностики ФЗ ВСА путем баллонной тест-окклюзии (БТО), при которой временная окклюзия ВСА достигается путем установки в просвете артерии баллона-катетера [Сербиненко Ф.А. Окклюзия баллоном кавернозного отдела сонной артерии как метод лечения каротидно-кавернозных соустий. // Ж. Вопросы нейрохирургии. - 1971. - № 6. - С.3-8]. Недостатком способа является то, что для его проведения требуется выполнение внутрисосудистого вмешательства с целью доставки баллона в ВСА. В первоначальном варианте при БТО наряду с оценкой неврологической симптоматики проводили также оценку коллатерального кровообращения в течение временной (20 мин) окклюзии ВСА путем выполнения церебральной ангиографии из других сосудистых бассейнов (контралатеральная ВСА, позвоночная артерия). Результаты оценки также оставались неудовлетворительными, так как в ряде случаев они были ложноотрицательными и не позволяли полностью оценить риск развития неврологических осложнений после постоянной окклюзии ВСА [Gonzalez С, Moret J. Balloon occlusion of the carotid artery prior to surgery for neck tumors // Am J Neuroradiol - 1990. - Vol.11. - P.649- 652].

Известен способ диагностики ФЗ ВСА путем оценки остаточного внутрикаротидного давления во время БТО дистальнее области временной окклюзии ВСА с использованием двухпросветного баллона-катетера. При снижении остаточного внутрикаротидного давления дистальнее окклюзии менее чем на 30% от исходного значения системного артериального давления (САД) диагностируют низкое ФЗ ВСА, что расценивают как критерий безопасной постоянной окклюзии ВСА [Ehrenfeld W.K., Stoney R.J., Wylie E.J. Relation of carotid stump pressure to safety of carotid ligation. // Surgery. - 1983. - Vol.4. - P.382-384].

Известен способ диагностики ФЗ ВСА на основе оценки регионального мозгового кровотока (МК) до и во время БТО по клиренсу вводимого интрартериально либо внутривенно радиоизотопа Хе¹³³ с использованием узкоколлимированных датчиков над исследуемым полушарием. При снижении МК на стороне временной окклюзии ВСА более чем на 25% от исходного значения до окклюзии диагностируют высокое ФЗ ВСА и прогнозируют высокий риск развития неврологических осложнений при постоянной окклюзии ВСА [Рачков Б.М., Асатурян Г.А., Зубков Ю.Н., Панунцев B.C. Функциональное значение внутренних сонных артерий и коллатеральное кровообращение в хирургии аневризм сосудов головного мозга / Журнал Вопросы нейрохирургии - 1982. - № 2 - С.17-23].

Известен способ диагностики ФЗ ВСА на основе оценки МК при БТО по данным КТ головного мозга с внутривенным введением радиоизотопа Xe¹³³. При снижении МК ниже 30 мл/100 г/мин в ипсилатеральном полушарии головного мозга диагностируют высокое ФЗ ВСА [Mathis J.M., Barr J.D., Jungreis С.А. Temporary balloon test occlusion of the internal carotid artery: experience in 500 cases // Am J Neuroradiol - 1995. - Vol.16. - P.749-754].

К недостаткам перечисленных способов следует отнести то, что они являются инвазивными, громоздкими, требуют транспортировки пациента из одного подразделения в другое, и в большинстве случаев предполагают дополнительную лучевую нагрузку.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ диагностики ФЗ ВСА путем пальцевой компрессии ВСА на шее [Giller С, Matthews D., Walker В., Purdy P., Roseland A. Prediction of tolerance to carotid artery occlusion using transcranial Doppler ultrasound // J Neurosurg -1994. - Vol.81. - P.15-19], принятый за прототип. Способ основан на определении степени компенсации коллатерального кровообращения через соединительные артерии и экстра/интракраниальные анастомозы по данным транскраниальной допплерографии (ТКДГ). Во время пальцевой компрессии ВСА с помощью ТКДГ непрерывно регистрируют линейную скорость кровотока (ЛСК) в средней мозговой артерии (СМА) на ипсилатеральной стороне. При снижении ЛСК в СМА менее чем на 30% по сравнению со значениями ЛСК до пальцевой компрессии диагностируют низкое ФЗ ВСА, что расценивают как критерий высокой устойчивости полушария мозга к постоянной ее окклюзии, и наоборот.

Прототип недостаточно информативен в отношении оценки состояния ауторегуляции мозгового кровотока (АРМК) в бассейне СМА на стороне чрескожной пальцевой компрессии ВСА на шее. Между тем, АРМК играет немаловажную роль в формировании устойчивости к гемодинамической перестройке при временной окклюзии ВСА. Однако для определения состояния АРМК обычной допплерографической оценки изменений ЛСК в СМА во время временной окклюзии ВСА недостаточно.

На фоне временной окклюзии ВСА отмечается снижение церебрального перфузионного давления (ЦПД) в бассейне окклюзируемого сосуда. Для обеспечения адекватного кровоснабжения полушария головного мозга наряду с коллатеральным кровообращением включается процесс вазодилатации сосудов микроциркуляторного русла в бассейне окклюзируемого сосуда. Резерв вазодилататорного компонента АРМК определяет устойчивость полушария головного мозга к ишемии на фоне окклюзии ВСА в условиях субкомпенсированного коллатерального кровообращения. При высоком ФЗ ВСА состояние АРМК на фоне временной окклюзии может быть нарушено, несмотря на сохранность коллатерального кровообращения. Последующее даже несущественное снижение САД и ЦПД может привести к полному срыву вазодилататорного ответа и вызвать ишемические осложнения. С другой стороны, внезапное повышение САД/ЦПД до верхнего предела АРМК в условиях критической вазодилатации при окклюзии ВСА может спровоцировать геморрагические осложнения, так как сосуды микроциркуляторного русла будут не в состоянии обеспечить адекватную вазоконстрикцию. Другими словами, по сравнению с низким ФЗ ВСА высокое ФЗ ВСА характеризуется более выраженным нарушением АРМК, сужением ее диапазона, большей зависимостью АРМК от колебаний САД/ЦПД на фоне временной окклюзии ВСА.

Таким образом, оценка состояния АРМК на фоне временной окклюзии ВСА необходима для повышения информативности допплерографической диагностики ФЗ ВСА.

Изобретение направлено на создание способа диагностики ФЗ ВСА, обеспечивающего повышение информативности за счет оценки состояния АРМК в СМА на стороне пальцевой компрессии ВСА на шее на дооперационном этапе.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе диагностики ФЗ ВСА путем оценки показателей гемодинамики в ипсилатеральной СМА до и во время пальцевой компрессии ВСА на шее особенность заключается в том, что оценивают скорость АРМК в ипсилатеральной СМА до и во время компрессии ВСА и при снижении скорости АРМК в ипсилатеральной СМА более чем на 50% по сравнению с исходным значением до компрессии диагностируют высокое ФЗ ВСА. Кроме того, особенность заключается в том, что непрерывно регистрируют ЛСК в ипсилатеральной СМА и САД в течение не менее 4 мин, затем с помощью кросс-спектрального анализа указанного временного ряда рассчитывают фазовый сдвиг между спонтанными колебаниями САД и ЛСК в СМА в диапазоне М-волн до и на фоне временной пальцевой компрессии на шее и при снижении фазового сдвига более чем на 50% по сравнению со значениями фазового сдвига до компрессии диагностируют высокое ФЗ ВСА.

Таким образом, ФЗ ВСА диагностируют на основе количественной оценки скорости АРМК в ипсилатеральной СМА, и чем большим будет снижение скорости АРМК (в два и более раз) на фоне временной компрессии ВСА по сравнению со значением фазового сдвига до компрессии, тем более функционально значимой будет ВСА и тем выше риск развития ишемических осложнений при стационарной ее окклюзии.

Способ осуществляется следующим образом. При проведении обследования пациент находится в горизонтальном положении с приподнятой на 30° головой. Проводят мониторинг ЛСК в ипсилатеральной СМА с помощью системы Multi Dop X (DWL, Германия), САД - чрескожной фотоплетизмографией на пальце руки с помощью прибора Finapres - 2300 (Ohmeda, США). После преобразования сигналы САД подаются на один из аналоговых входов системы Multi Dop X. Непрерывную регистрацию показателей системной и церебральной гемодинамики проводят в течение не менее 4 минут при сохранении спонтанного дыхания, которое соответствует режиму нормовентиляции, до и во время пальцевой компрессии ипсилатеральной ВСА.

Затем проводят оценку АРМК с помощью кросс-спектрального анализа: рассчитывают фазовый сдвиг между медленными колебаниями САД и ЛСК в СМА в диапазоне М-волн до и во время пальцевой компрессии ВСА на шее. Кросс-спектральный анализ проводят по стандартному алгоритму с помощью пакета программ "Statistica 6.0 for Windows" в модуле "Временные ряды и прогнозирование". При значении фазового сдвига между спонтанными медленными колебаниями САД и ЛСК в ипсилатеральной СМА в диапазоне М-волн на фоне пальцевой компрессии ВСА на шее более 50% от исходного значения фазового сдвига до компрессии диагностируют достаточную устойчивость и компенсацию церебральной гемодинамики при постоянной окклюзии ВСА и, соответственно, низкое ФЗ ВСА. При значении фазового сдвига на фоне пальцевой компрессии ВСА на шее менее 50% от исходного значения до компрессии диагностируют высокое ФЗ ВСА в кровоснабжении мозга, что указывает на высокий риск развития неврологических осложнений после стационарной окклюзии ВСА.

Предлагаемый способ разработан в РНХИ им. проф. А.Л.Поленова и прошел клинические испытания у 9 больных с церебральными аневризмами ВСА. Данные диагностики ФЗ ВСА на основе оценки АРМК в СМА с помощью кросс-спектрального анализа во время пальцевой компрессии ипсилатеральной ВСА на шее сопоставляли с результатами оценки неврологического статуса. У 3 больных после диагностики низкого ФЗ ВСА выполнена постоянная окклюзия. Неврологических осложнений не было. У остальных 6 больных постоянную окклюзию ВСА не проводили в связи с высоким ФЗ ВСА, несмотря на то, что у трех из них временная компрессия ипсилатеральной ВСА не сопровождалась развитием очаговой неврологической симптоматики.

Приводим примеры - выписки из историй болезней.

Пример 1. Пациентка Б., 34 лет, И/б № 2635-2012. Клинический диагноз: Аневризма небольших размеров (8 мм) офтальмического сегмента правой ВСА без разрыва. По данным церебральной ангиографии (фиг.1, А) аневризма имеет широкую шейку на протяжении 4 мм.

Согласно заявляемому способу проводили билатеральный мониторинг ЛСК в обеих СМА и САД до проведения пальцевой компрессии правой ВСА на шее. ЛСК в правой СМА составила 69 см/с, в левой СМА - 59 см/с, (фиг.2, А), САД - 90 мм рт.ст. (фиг.3, А). Скорость АРМК по данным кросс-спектрального анализа спонтанных колебаний САД и ЛСК в обеих СМА, регистрируемых в течение четырех минут (фиг.3, А), до пальцевой компрессии правой ВСА соответствовала нормальным значениям: фазовый сдвиг составил справа - 1.2 рад, слева - 1.0 рад (фиг.4, А).

Затем проводили мониторинг ЛСК в обеих СМА и САД во время пальцевой компрессии правой ВСА, длившейся 20 мин. На фоне пальцевой компрессии отмечали снижение ЛСК в правой ипсилатеральной СМА до 60 см/с (на 13% от исходного значения до компрессии), повышение ЛСК в левой СМА до 72 см/с (фиг.2, Б), повышение САД до 98 мм рт.ст.(фиг.3, Б). Отсутствие нарастания неврологической симптоматики указывало на низкое ФЗ правой ВСА.

В то же время при оценке скорости АРМК с помощью кросс-спектрального анализа спонтанных колебаний САД и ЛСК, регистрируемых в течение 4 минут (фиг.3, Б), во время пальцевой компрессии правой ВСА на шее отмечали существенное снижение (более чем на 50% от исходного значения) фазового сдвига в бассейне правой СМА, что свидетельствует о высоком ФЗ правой ВСА. ФС составил справа - 0.2 рад, слева - 0.8 рад (фиг.4, Б).

Пациентке выполнена внутрисосудистая операция - эмболизация аневризмы спиралями. Постоянную окклюзию правой ВСА не проводили. При контрольной ангиографии положение спиралей в аневризме удовлетворительное, правая ВСА полностью проходима (фиг.1, Б). Нарастания неврологической симптоматики в послеоперационном периоде не отмечено.

Таким образом, у больной с аневризмой правой ВСА на основе предоперационной оценки АРМК с помощью кросс-спектрального анализа медленных колебаний между САД и ЛСК в ипсилатеральной СМА в диапазоне М-волн, указывающей на снижение фазового сдвига в бассейне ипсилатеральной СМА более чем на 50% на фоне пальцевой компрессии правой ВСА по сравнению с исходным значением до компрессии, было диагностировано высокое ФЗ ВСА и спрогнозирован риск развития неврологических осложнений в случае постоянной ее окклюзии.

Пример 2. Пациентка З., 32 года, И/б № 2960-2011. Клинический диагноз: Гигантская аневризма правой ВСА с псевдотуморозным типом течения. При церебральной ангиографии (фиг.5, А) выявлена аневризма правой ВСА (25 мм) с широкой шейкой на протяжении 12 мм.

Согласно заявляемому способу проводили билатеральный мониторинг ЛСК в обеих СМА и САД до проведения пальцевой компрессии правой ВСА на шее. ЛСК в правой СМА составила 85 см/с, в левой СМА - 87 см/с (фиг.6, А), САД - 101 мм рт.ст. Скорость АРМК по данным кросс-спектрального анализа спонтанных колебаний САД и ЛСК в обеих СМА в диапазоне М-волн, регистрируемых в течение 4 минут (фиг.7, А), соответствовала нормальным значениям: фазовый сдвиг составил справа - 1.2 рад, слева - 1.8 рад (фиг.8, А).

Затем проводили мониторинг ЛСК в обеих СМА и САД, оценку скорости АРМК во время пальцевой компрессии правой ВСА, длившейся 20 мин. При этом отмечали снижение ЛСК в правой ипсилатеральной СМА до 69 см/с (на 19% от исходного значения до компрессии), в левой - повышение до 100 см/с (фиг.6, Б), САД до 109 мм рт.ст. На фоне временной окклюзии ВСА нарастания неврологической симптоматики не отмечено.

При оценке скорости АРМК с помощью кросс-спектрального анализа спонтанных колебаний САД и ЛСК (фиг.7, Б) во время пальцевой компрессии правой ВСА отмечали незначительное снижение ФС в бассейне правой СМА (менее чем на 50% от исходного значения), что согласно заявляемому способу свидетельствует об отсутствии значимых нарушений АРМК в указанном бассейне и низкое ФЗ правой ВСА: фазовый сдвиг составил справа - 0.71 рад, слева - 1.4 рад (фиг.8, Б).

Пациентке выполнена деконструктивная операция - постоянная окклюзия правой ВСА на уровне аневризмы с помощью отделяемого баллона из латекса. При контрольной ангиографии положение баллона удовлетворительное, правая ВСА не контрастируется. Выполнена церебральная ангиография из левого каротидного бассейна (фиг.5, Б) - контрастирования аневризмы не выявлено, магистральные артерии правого каротидного бассейна полностью заполняются за счет перетока через переднюю соединительную артерию. Нарастания неврологической симптоматики в послеоперационном периоде не отмечено.

Таким образом, у больной с аневризмой правой ВСА на основе предоперационной оценки АРМК с помощью кросс-спектрального анализа медленных колебаний между САД и ЛСК в ипсилатеральной СМА в диапазоне М-волн, указывающей на снижение фазового сдвига в бассейне ипсилатеральной СМА менее чем на 50% на фоне пальцевой компрессии правой ВСА по сравнению с исходным значением до компрессии, было диагностировано низкое ФЗ правой ВСА и спрогнозирована безопасная ее стационарная окклюзия.

Заявляемый способ диагностики ФЗ ВСА является неинвазивным, его можно проводить на этапе первичной рутинной диагностики церебральной гемодинамики с помощью метода ТКДГ, так как не требуется инвазивного измерения остаточного давления крови дистальнее временной окклюзии ВСА. С другой стороны, он обладает высокой эффективностью и информативностью, что позволяет использовать полученные с его помощью данные на дооперационном этапе в качестве критерия диагностики ФЗ ВСА при определении показаний для проведения постоянной окклюзии ВСА. Результаты анализа могут быть использованы для коррекции лечебно-профилактических мероприятий с целью предупреждения возможных осложнений во время проведения деконструктивных операций на ВСА.