Методы исследования мозгового кровотока

Ультразвуковая допплерография (УЗДГ) — неинвазивный метод ультразвукового исследования, позволяющий выявить локализацию поражения магистральных артерий и вен, диагностировать артериовенозные мальформации, ангиоспазм и оценить состояние коллатерального кровообращения.

Для исследования кровотока применяют ультразвуковые анализаторы допплеровских сигналов. Одним из таких приборов является отечественный ультразвуковой анализатор «Сономед-300» АО «Спектромед» (Москва).

При исследовании мозгового кровообращения спектр частот допплеровского сигнала представляет диапазон линейной скорости эритроцитов в измеряемом объеме и отображается в виде спектрограммы в реальном масштабе времени на двунаправленном анализаторе частот. Оценка эхосигнала проводится с помощью быстрого преобразователя Фурье. Максимальная частота, отражающая скорость кровотока, откладывается по вертикальной оси в сантиметрах в секунду (см/с) или килогерцах (кГц), по горизонтали обозначается время либо непрерывно, либо в режиме стоп-кадра. Методика исследования включает локацию магистральных сосудов и их ветвей в определенных анатомических проекциях.

Кровоток в интракраниальных артериях головного мозга у взрослых исследуют, с помощью ультразвукового датчика, через основные краниальные «окна»: орбитальное, височное и «окно» большого затылочного отверстия. В раннем детском возрасте зон исследования больше благодаря наличию родничков и тонких костей черепа.

Через соответствующие «окна» возможно исследование кровотока в крупных артериях и их ветвях, питающих головной мозг: средняя мозговая артерия, бифуркация внутренней сонной артерии, передняя мозговая артерия, задняя мозговая артерия, позвоночные артерии, глазная артерия. Этим же методом возможно исследование венозного кровообращения головного мозга.

Для выяснения функциональных возможностей сосудистой системы головного мозга проводятся функциональные пробы с кратковременной компрессией общей сонной артерии в области шеи, световая стимуляция глаз и другие воздействия.

Количественные показатели допплерограммы имеют неодинаковую диагностическую ценность. Наименее информативный показатель — общая мощность, воспринимаемая на слух как громкость. Этот показатель, помимо самого кровотока, зависит от глубины залегания сосуда и значительно варьирует у здоровых людей. Более информативный показатель — относительная амплитуда, так как резкий перепад мощности по ходу сосуда свидетельствует о наличии атеросклеротических изменений на отрезке снижения громкости звука. Достаточно надежным диагностическим показателем является выраженная асимметрия мощности одноименных сосудов. Имеет значение также показатель снижения мощности Эхосигнала при повторных исследованиях одного и того же больного. Наиболее информативным показателем является распределение мощности по отдельным частотам спектра.

Главным показателем допплеровского спектра является частота, которая характеризует скорость кровотока в исследуемом сосуде. Из этого показателя рассчитывают все другие диагностические индексы. Наиболее важный показатель — максимальная систолическая скорость (МСС), представляющая собой максимальную скорость кровотока на вершине систолического пика. Максимальная систолическая скорость зависит от систолического объема крови при сокращении сердца, диаметра исследуемого сосуда и эластичности его стенки.

Второй важный показатель кровообращения — конечная диастолическая скорость (КДС), представляющая собой скорость кровотока в конце диастолы. Конечная диастолическая скорость зависит от сопротивления кровотоку по ходу сосуда дистальнее места исследования. С увеличением сопротивления кровотоку уменьшается показатель конечной диастолической скорости.

В характеристике допплерограммы имеет значение также средняя скорость кровотока за сердечный цикл (СС).

Для более точной характеристики сопротивления кровотоку предложен индекс циркуляторногосопротивления — индекс Пурселло. Индекс сопротивления (ИС) количественно характеризует сопротивление сосудистой системы кровотоку в исследуемой области. Индекс сопротивления представляет собой отношение разности максимальной систолической (МСС) и конечной диастолической скорости (КДС) к максимальной систолической скорости (МСС).

В норме величина индекса циркуляторного сопротивления равна 0,55— 0,75.

Индекс Пурселло отражает сопротивление сосудистой системы кровотоку и не зависит от абсолютных величин скорости кровотока. Увеличение индекса свидетельствует об ангиоспазме, стенозе или тромбозе в сосудистой системе дистальнее места исследования. Это имеет место при поражении сонной артерии на шее и мозговых сосудов. Снижение сопротивления сосудистой системы потоку крови вызывает уменьшение индекса ниже нормы, что обычно наблюдается при артериовенозных мальформациях.

По результатам исследования возможно получение ряда дополнительных индексов. Все индексы являются не только производными от сопротивления кровотоку, но также зависят от эластичности сосудистой стенки и возраста исследуемого.

Позитронная эмиссионная томография

ПЭТ - метод прижизненного изучения метаболической и функциональной активности тканей организма. В основе метода лежит феномен позитронной эмиссии, наблюдаемый во введённом в организм радиофармпрепарате при его распределении и накоплении в различных органах. В неврологии основная точка приложения метода - изучение метаболизма головного мозга при ряде заболеваний.

Изменения в накоплении нуклидов в какой-либо области головного мозга позволяют предполагать нарушение нейрональной активности.

В отличие от стандартной МРТ или КТ, прежде всего обеспечивающей анатомическое изображение органа, при ПЭТ оценивают функциональные изменения на уровне клеточного метаболизма, которые можно распознавать уже в ранних, доклинических стадиях заболевания, когда структурные методы нейровизуализации не выявляют каких-либо патологических изменений.

При ПЭТ используют различные радиофармпрепараты, меченные кислородом, углеродом, азотом, глюкозой, Т.е. естественными метаболитами организма, которые включаются в обмен веществ вместе с собственными эндогенными метаболитами. В результате становится возможной оценка процессов, протекающих на клеточном уровне.

Самый распространённый радиофармпрепарат, используемый при ПЭТ, - фтордезоксиглюкоза. Из наиболее часто используемых для про ведения ПЭТ радиофармпрепаратов можно также назвать 11C-метионин (МЕТ) и 11C-тирозин.

Лучевая нагрузка при максимальной дозе вводимого препарата соответствует лучевой нагрузке, получаемой пациентом при рентгенологии грудной клетки в двух проекциях, поэтому исследование сравнительно безопасно. Противопоказано оно людям, страдающим сахарным диабетом, с содержанием сахара в крови более 6,5 ммоль/л. К противопоказаниям относят также беременность и лактацию.

Проводят ПЭТ натощак (последний приём пищи - за 4-6 ч до исследования) . Продолжительность исследования составляет от 30 до 75 мин в зависимости от объёма процедуры. На протяжении 30-40 мин, необходимых для включения введённого препарата в метаболические процессы организма, пациенты должны находиться в условиях, максимально уменьшающих возможность двигательной, речевой и эмоциональной активности, чтобы сократить вероятность возникновения ложноположительных результатов. Для этого пациента помещают в отдельную палату со звуконепроницаемыми стенами; больной лежит с закрытыми глазами.

Оценку ПЭТ осуществляют визуальным и полуколичественным методами.

Визуальную оценку данных ПЭТ проводят с использованием как чёрно-белой, так и различных цветовых шкал, позволяющих определить интенсивность накопления радиофармпрепарата в различных отделах головного мозга, выявить очаги патологического метаболизма, оценить их локализацию, контуры и размеры.

При полуколичественном анализе вычисляют соотношение накопления радиофармпрепарата между двумя одинаковыми по размеру областями, причём одна из них соответствует наиболее активной части патологического процесса, другая - неизменённому контралатеральному участку головного мозга.

Применение ПЭТ в неврологии позволяет решать следующие задачи:

• изучать активность определённых зон головного мозга при предъявлении различных стимулов;

• проводить раннюю диагностику заболеваний;

• осуществлять дифференциальную диагностику сходных по клиническим проявлениям патологических процессов;

• прогнозировать течение заболевания, оценивать эффективность про водимой терапии.

Основные показания к использованию методики в неврологии таковы:

• цереброваскулярная патология;

• эпилепсия;

• болезнь Альцгеймера и другие формы деменции;

• дегенеративные заболевания головного мозга (болезнь Паркинсона. болезнь Гентингтона) ;

• демиелинизирующие заболевания;

• опухоли головного мозга.

В настоящее время ПЭТ - одно из самых высокоточных и высокотехнологичных исследований для диагностики различных заболеваний нервной системы.

Кроме того, этот метод можно применять в качестве исследования функционирования головного мозга у здоровых людей в научно-исследовательских целях.

Использование метода в связи с недостаточной оснащённостью и высокой стоимостью остаётся крайне ограниченным и доступным лишь в крупных исследовательских центрах, однако потенциал ПЭТ довольно высок. Чрезвычайно перспективным представляется внедрение методики, предусматривающей одномоментное выполнение МРТ и ПЭТ с последующим совмещением полученных изображений, что позволит получать максимум информации как о структурных, так и о функциональных изменениях в различных отделах мозговой ткани. Альтернативой ПЭТ в какой-то мере могут служить другие методы функциональной нейровизуализации, такие как магнитно-резонансная спектроскопия, однофотонная эмиссионная КТ, перфузионная и функциональная МРТ.