Ультразвуковые методы исследования

Эхоэнцефалография (ЭхоЭГ) — метод ультразвукового исследования анатомических взаимоотношений мозговых структур на основе эхолокации. Метод основан на свойстве ультразвука отражаться на границах сред с различным акустическим сопротивлением.

Распространяющийся по определенным направлениям (передняя, средняя, задняя трассы и др.) ультразвук отражается от различных сред и регистрируется на экране осциллографа.

Эхоэнцефалограмма содержит: начальный комплекс (эхо-сигналы от мягких тканей головы и костей черепа), сигналы от различных внутримозговых структур и конечный комплекс (эхо-сигналы от внутренней поверхности костей черепа и мягких тканей противоположной стороны). Практическое значение в диагностике объемных образований мозга (опухоль, абсцесс, гематома, киста и др.) имеет сигнал, отраженный от срединно расположенных структур мозга (прозрачная перегородка, III желудочек, эпифиз) — М-эхо (срединное эхо). Другие эхо-сигналы, отраженные от структур головного мозга, находящихся в траектории ультразвукового луча на любом его участке; называются латеральными. Количество латеральных сигналов в норме одинаково справа и слева, их расположение симметрично. Ближе к конечному комплексу определяется эхо височного рога, используемое для оценки степени выраженности гидроцефалии.

Регистрация М-эха от прозрачной перегородки осуществляется при размещении датчика у латерального края надбровных дуг (передняя трасса). У взрослых сигнал от прозрачной перегородки непостоянен.

Наиболее устойчивое М-эхо от эпифиза регистрируется при расположении датчика на ушной вертикали в 5—6 см выше наружного слухового прохода или в точках, лежащих кзади от этого пункта на 0,5—1,5 см. М-эхо характеризуется:

— узким пиком без завала фронтов, расщеплений и засечек;

—резко выраженными изменениями амплитуды при незначительных перемещениях датчика;

— устойчивостью при изменениях угла наклона датчика;

— относительно малой линейной протяженностью;

— малым разбросом при многократных измерениях;

— доминантным характером по отношению к сигналам от других структур.

М-эхо от III желудочка регистрируется при расположении датчика на том же уровне, но кпереди от ушной вертикали. Сигнал ха­рактеризуется:

— широким пиком с завалами фронтов и различными степенями расщепления на вершине;

— незначительным нарастанием и спадом амплитуды при линейных перемещениях датчика;

— не резко выраженным доминантным характером по отношению к сигналам от других структур;

— при небольших линейных и угловых перемещениях датчика

— перемещениями переднего фронта;

— при многократных измерениях — большим разбросом измеряемых величин.

Ширина III желудочка взрослого человека составляет 4,0 мм.

Наиболее информативным диагностическим критерием является смещение М-эха. Оно измеряется по формуле

D (м м ) = (L1 – L2)/2

где D (мм) — отклонение М-эха от срединной плоскости, определяемой трансмиссионным методом;

L1 — большее расстояние до М-эха;

L2 — меньшее расстояние до М-эха;

В норме М-эхо расположено по средней линии, отклонение его от средней линии более чем на 2 — 3 мм (при датчике 1 ,65 мГц) указы­вает на наличие объемного процесса в полости черепа.

Кроме смещения М-эха, эхоэнцефалография позволяет выявить межполушарную асимметрию в количестве латеральных сигналов, расположении различных отделов желудочковой системы, получить эхо-сигналы от инородных тел, кист, кальцификатов и др.

Для оценки степени гидроцефалии вычисляют индекс мозгового плаща, который определяется по формуле

К-эхо — М-эхо

К-эхо — эхо височного рога

Индекс выше 2,1 — 2,2 указывает на внутреннюю гидроцефалию.

Ультразвуковая допплерография (УЗДГ) — метод ультразвукового исследования кровотока по магистральным сосудам головы и мозга, позволяющий неинвазивно выявить локализацию окклюзи-рующего поражения магистральных артерий головы и мозга, диаг­ностировать артерио-венозные мальформации, выявить наличие ангиоспазма, оценить функциональное состояние коллатерального кровообращения.

Ультразвуковая допплерография основана на эффекте Допплера — изменении частоты отраженного от движущихся объектов (эритроцитов) сигнала на величину, пропорциональную скорости их движения. При пересечении эритроцитами ультразвукового луча возникает отраженный сигнал, содержащий целый набор частот — допплеровский спектр. Распределение частот в спектре меняется в течение сердечного цикла. В систолу профиль скоростей кровотока уплощается и максимум частотного спектра смещается в сторону высоких частот, а ширина спектра уменьшается.

Этим обусловлено формирование "спектрального окна". В диастолу распределение частот более равномерное. Огибающая допплерограммы за сердечный цикл имеет форму пульсограммы.

Существует два режима излучения ультразвукового сигнала: непрерывный и импульсный. Непрерывный режим позволяет измерять большие скорости кровотока и на больших глубинах, имеет лучшее соотношение сигнал/шум. Импульсный режим дает возможность определить глубину залегания сосуда, изучить профиль скорости потока, вычислить истинные размеры сосуда и объемную скорость кровотока.

Методика исследования заключается в локации в определенных анатомических проекциях магистральных сосудов посредством уль­тразвуковых датчиков с различной частотой излучения (2,4, 8 мГц). При исследовании внечерепных артерий используются приемы экст­ракраниальной допплеографии, при исследовании внутричерепных артерий — приемы транскраниальной допплерографии.

Для сосудов эластического типа (аорта, подключичная артерия и периферические сосуды) допплерограмма максимально приближена к изолинии, характеризуется быстрым подъемом, острой вершиной, менее быстрым снижением и постсистолическим забросом.

Особенностью допплерограммы кровотока в артериях мышечного типа (сонные, позвоночные и их внутричерепные ветви) является то, что ни в одну из фаз сердечного цикла она не достигает нуля.

Кррвоток в артериях можно оценить по качественным (аудиовизуальным) и количественным характеристикам.

К качественным показателям относятся:

— форма допплерограммы — нормальная, демпфированная, редуцированная, двунаправленная, венозного типа и др.;

— распределение частот в спектре — степень заполнения спектрального окна, перераспределение спектральной мощности с доми­нированием в высокочастотной и (или) низкочастотной области, появление дополнительных ультразвуковых сигналов;

— направление кровотока — антероградное, ретроградное, двунаправленное, двуфазное;

— звуковые характеристики допплеровского сигнала — высокий, гладкий, грубый, вибрирующий, хриплый и др.

К основным количественным показателям относятся измеряемые параметры допплерограммы и рассчитываемые индексы:

— систолическая частота максимальная (Pm);

—диастолическая частота максимальная (Fd);

—диастолическая частота конечная (Dk);

— частота средняя за сердечный цикл (Fа);

— частота средняя за систолу (Fs);

—индекс циркуляторного сопротивления — RI (индекс Пурцелота)

R1=(А-Dк)/А ,

(увеличение индекса свидетельствует о возрастании периферического сопротивления кровотоку дистальнее места измерения — сте­ноз, ангилоспазм, тромбоз, а его уменьшение — о снижении — артерио-венозная мальформация);

— систоло-диастолическое отношение — индекс Стьюарта (А/Dк) (отражает упругоэластические свойства артерий и достоверно изменяется с возрастом);

— индекс пульсации — Р1 (индекс Гослинга)

Р1=(А-Dm)/Fа

(отражает упругоэластические свойства артерий и достоверно снижается с возрастом);

— индекс спектрального расширения — SBI

SBI = (А-Fs)/А

(отражает степень заполнения спектрального окна и характеризует структуру артериального потока; при изменениях стенки артерий и возникновении турбулентности потока в спектре возрастает мощность низких частот и, следовательно, уменьшается площадь спектрального окна);

— показатель степени стеноза пораженного сегмента (STI% — индекс Арбелли)

STI%=0,9( 1-Fs/А)* 100

(достоверно отражает степень сужения артерии, превышающего 30%);

— показатель цереброваскулярной реактивности (CVR) — разность систолических максимальных (минимальных, средних) частот, измеренных при нагрузках химической природы (СО2, О2), отнесенная к исходному уровню (А0):

CVR (%) = А(С02)- А(02) / A0 х 100

(показатель позволяет судить о выраженности адаптационных реакций и степени компенсационных возможностей системы мозгового кровообращения);

— коэффициент асимметрии (КА) — характеризует степень различия допплеровских сигналов с симметричных участков одноименных артерий

КА(%) = (X – Y)/Y х 100

где X — наибольшее значение сигнала;

Y — наименьшее значение сигнала;

В норме допустимая величина асимметрии не превышает в среднем 15—20%.

Диагностика поражений брахиоцефальных артерий основывается на совокупности локальных признаков, изменениях гемодинамики в пре- и постстенотической зонах и оценки состояния коллатерального кровообращения при тест-нагрузках.

Признаки локального стеноза и нарушения кровотока в исследуемой артерии выявляются при аудио-визуальном и спектральном анализе сигнала с престенотического, стенотического и постстено-тического участков артерии.

Изменения кровотока в престенотической зоне проявляются при стенозе свыше 50% и характеризуются: снижением скорости, нарас­танием Периферического сопротивления, возникновением турбулентности c появлением низкочастотного шума.

В делаете стеноза имеет место повышение систолической скорости кровотока пропорционально степени стеноза, нарастание пе­риферического сопротивления, турбулентности потока и появление высокочастотного "свистящего" и (или) низкочастотного "грубого" шума.

В постстенотической зоне падают скорость кровотока и периферическое сопротивление, сохраняется турбулентность потока. Сигнал характеризуется низкочастотным шумом.

Исследование коллатерального кровообращения при стенозах или окклюзиях магистральных артерий головы и мозга осуществляется посредством оценки кровообращения через анастомозы (большого артериального круга, системы периорбитального анастомоза) при проведении компрессионных проб.

Окончательный вывод о характере и степени нарушения кровообращения может быть сделан только с учетом данных о кровотоке в месте поражения, изменениях гемодинамики в бассейне соответствующей артерии и состоянии коллатерального кровообращения.

Допплерографическая диагностика ангиоспазма церебральных артерий, возникающего при субарахнодиальном кровоизлиянии, инсульте, мигрени и других заболеваниях, возможна при транскраниальной допплерографии. Основным допплерографическим призна­ком ангиоспазма является высокая линейная скорость кровотока. В зависимости от увеличения Скорости кровотока выделяют три сте­пени тяжести церебрального ангиоспазма:

— легкая степень — до 120 см/с;

— средняя степень — до 200 см/с;

— тяжелая степень — свыше 200 см/с.

Увеличение линейной скорости кровотока до 350 см/с и выше приводит к остановке кровообращения в сосудах мозга.

Допплерографическая диагностика артериовенозной мальформации — врожденной аномалии развития эмбриональной сосудистой сети, при которой артериальная кровь из "питающей" артерии сбрасывается непосредственно в венозное русло, базируется на сле­дующих признаках:

— высокой скорости кровотока в "питающей" артерии;

— низком индексе пульсации в "питающей" артерии;

— выраженной асимметрии индекса пульсации;

— повышении скорости кровотока в соименных с "питающей" артерией экстракраниальных сосудах;

— низком показателе СVR в "питающей" артерии при химических тест-нагрузках.

При малых артериовенозных мальформациях (диаметром менее 2 см) характеристики кровотока в "питающих" артериях находятся в пределах нормальных колебаний, поэтому Допплерографическая диагностика этих мальформаций крайне затруднена.

В случаях умеренного стеноза интракраниальных артерий, ангиоспазма и артериовенозной мальформации наблюдаемые однотипные изменения характеристик кровотока создают определенные трудности в дифференциальной диагностике этих патологических состояний. Однако по совокупности признаков можно достоверно установить характер патологии методом допплерографии (табл. ).

Точность диагностики при использовании всего комплекса допплерографических признаков составляет от 85 до 93%.

Таким образом, ультразвуковая допплерография является объективным, высокоинформативным, безвредным, неинвазивным мето­дом исследования церебрального кровотока.