CC BY
164
© А.Ф. КУРАМШИИ И ДР., 2007 *
ИНТРАОПЕРАЦИОИНОЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СПИННОГО МОЗГА ПРИ ОСТРОЙ ПОЗВОНОЧНОСПИННОМОЗГОВОЙ ТРАВМЕ
А.Ф. Курамшин, Ш.М. Сафин, Р.А. Валишин, Г.Н. Аверцев, Н.К. Васильева
Республиканская клиническая больница им. Г.Г. Куватова, Уфа
Цель исследования. Анализ использования интраопера-ционного ультразвукового исследования и ультразвуковой допплерографии у пациентов с острой позвоночноспинномозговой травмой.
Материал и методы. Для изучения патологических структурных и гемодинамических нарушений 10 пациентам интраоперационно проведен комплекс ультразвуковых визуализационных исследований до и после декомпрессии спинного мозга. При ультразвуковом исследовании изучены твердая мозговая оболочка, субдураль-ное пространство, ликвор, спинной мозг, корешки спинного мозга и конского хвоста. В режимах цветового допплеровского картирования и ультразвукового дуплексного сканирования идентифицированы артериальные и венозные сосуды спинного мозга, их анатомические особенности, определены линейная и объемная скорости кровотока, резистивный и пульсационный индексы. При ультразвуковой допплерографии сосудов спинного мозга оценивались форма допплеровского спектра, скоростные и резистивные показатели кровотока по спинальной артерии.
Результаты. Достоверно выявлены компрессия, кисты и гематомы спинного мозга, контузионные очаги, субду-ральные гематомы, в васкулярных режимах — стенозирую-щие и окклюзирующие поражения спинальной артерии, гиперперфузия и затруденная перфузия спинного мозга, редуцированный кровоток и венозная дисциркуляция. Заключение. Комплексная интраоперационная ультразвуковая диагностика у пациентов с острой позвоночноспинномозговой травмой подтверждает высокую эффективность методики в оценке локальных структурных изменений и гемодинамических нарушений при травматическом повреждении спинного мозга, проста в применении, высокоинформативна, сопоставима с данными МРТ и может быть рекомендована к широкому применению при диагностике осложенных травм позвоночника. Ключевые слова: ультразвуковое исследование, позвоночно-спинномозговая травма, интраоперационная диагностика, операции при позвоночно-спинномозговой травме, ультразвуковая допплерография спинного мозга.
INTRAOPERATIVE ULTRASONOGRAPHY OF THE SPINAL CORD IN ACUTE SPINAL CORD INJURY A.F. Kuramshin, Sh.M. Safin, R.A. Valishin,
G.N. Avertsev, N.K. Vasilieva
Objective. To analyze application of intraoperative ultrasonography and Doppler ultrasonography in patients with acute spinal cord injury.
Material and Methods. A complex of intraoperative ultrasonography examinations was performed in 10 patients before and after spinal cord decompression to study pathological structural and hemodynamic lesions. Dura mater, subdural space, liquor, spinal cord, roots of the spinal cord and cauda equina were studied. Color Doppler mapping and ultrasonic duplex scanning were used to identify the arterial and venous vessels of the spinal cord, their anatomic features, linear and volume velocities of the blood flow, resistive and pulsate indices. Doppler ultrasonography of spinal cord vessels included assessment of Doppler spectrum shape, velocity and resistive parameters of the blood flow in the spinal artery.
Results. Complex ultrasonic visualization examinations reliably detected spinal cord compressions, cysts, hematoma, contusion foci and subdural hemorrhages. A vascular mode revealed spinal artery occlusion and stenosis, hyper- and hypoperfusion of spinal vessels, reduced blood flow and venous dyscirculation.
Conclusion. Thus, methods of complex intraoperative spinal cord ultrasonography are found to be very effective for evaluation of local structural and hemodynamic disturbances caused by spinal cord injury. These ultrasonic techniques are simple in use, highly informative, and comparable with MRI data. These ultrasonic techniques may be recommended for wide application in acute spinal cord injury diagnostics.
Key Words: ultrasonography, acute spinal cord injury, intraoperative diagnostics, surgery for acute spinal cord injury, Doppler ultrasonography of the spinal cord.
Hir. Pozvonoc. 2007;(4):14—20.
14
В связи с увеличением количества пациентов с острой позвоночноспинномозговой травмой (ПСМТ) проблемы своевременной диагностики и определения объема предстоящего нейрохирургического вмешательства становятся все более значимыми. За 1997-2004 гг. в Москве количество спинальных пациентов возросло в 2,8 раза [4], заметно увеличилось число пострадавших в Санкт-Петербурге [6], в Республике Башкортостан за 2003-2005 гг отмечается значительное увеличение пострадавших с осложненной травмой позвоночника - с 14,5 до 26,7 человек на 1 млн жителей [7].
Многие вопросы восстановления физиологической оси позвоночника уже решены с помощью широкого выбора стабилизирующих систем, однако проблема диагностики повреждений спинного мозга, его пред-и интраоперационная визуализация актуальны до настоящего времени.
Наиболее диагностически точным методом визуализации на сегодняшний день является МРТ. Но не везде и не всегда ее можно провести больным с острой ПСМТ. Возможности
МРТ ограничены как в объеме визуализации, так и в физических свойствах самой методики, кроме того, ин-траоперационные обследования с помощью МРТ доступны не во всех клиниках. Более доступным и визуально значимым методом диагностики повреждений спинного мозга является ультразвуковое исследование (УЗИ). Методика УЗИ спинного мозга применяется для интраоперационной диагностики опухолей спинного мозга новорожденных [2, 3, 5]. УЗИ возможно как при задней, так и передней декомпрессии спинного мозга (лами-нэктомия, корпорэктомия), оно позволяет увидеть картину анатомических изменений спинного мозга в реальном времени на уровне костных повреждений.
Возможность получения достоверной информации о состоянии нервной системы при оперативных вмешательствах - мечта многих поколений нейрохирургов. В рамках мониторинга при нейрохирургических, кардиохирургических и ангиохирургических операциях все более широкое применение получает УЗИ головного мозга и мозгового кровообра-
щения [9]. Информации об использовании комплексного интраопераци-онного УЗИ при травме спинного мозга и применении микроваскуляр-ных технологий для проведения ин-траоперационной ультразвуковой допплерографии спинальных артерий в литературе нами не встречено.
Цель исследования - анализ использования интраоперационного УЗИ и ультразвуковой допплерографии у пациентов с острой ПСМТ.
Материал и методы
Интраоперационное УЗИ с цветовым допплеровским картированием (ЦДК), энергетическим допплеровским картированием (ЭДК) и ультразвуковым дуплексным сканированием выполнили у 10 оперированных больных с острой ПСМТ. Интраоперационную ультразвуковую допплерографию сосудов спинного мозга выполнили у 7 больных.
Интраоперационное УЗИ спинного мозга выполнено на ультразвуковом сканере «ИБ1 1500». Использовался интраоперационный ультразвуковой датчик 5-10 МГц с широкополос-
Рис. 1
Интраоперационные датчики:
а - 5-10 МГц, с широкополосной визуализацией и апертурой 35 мм; б - 20 МГц, микрососудистый усовершенствованный (б = 1,5 мм)
ной визуализацией и апертурой 35 мм (рис. 1а). Помимо серотональной визуализации в В-режиме применяли ЦДК, ЭДК и УДС. Стерилизация датчика осуществлялась в стандартных условиях. Перед использованием датчик помещали в стерильную апи-рогенную оболочку из латекса, которая предварительно заполнялась стерильным звукопроницаемым гелем. Для оптимальной визуализации в операционную рану вводили физиологический раствор. Датчик в операционной ране ориентировали в соответствии с общепринятыми правилами ультразвуковой визуализации. При получении продольных ультразвуковых срезов указатель (метку) на датчике ориентировали в краниальном направлении, при получении поперечных срезов - против движения часовой стрелки. Соответственно при дорсальной визуализации на ультразвуковых изображениях спинного мозга слева определяются краниальные и левые отделы, справа - каудальные и правые отделы. При выполнении интраоперационного УЗИ спинного мозга возможность манипулировать датчиком ограничена особенностями хирургического доступа при ламинэктомии и небольшими размерами ультразвукового окна в костных структурах. Визуализацию спинного мозга проводили через твердую спинно-мозговую оболочку.
В В-режиме идентифицировали следующие анатомические образования: твердую спинно-мозговую оболочку, субдуральное пространство и ликвор, спинной мозг, корешки спинного мозга, конского хвоста. На поперечных ультразвуковых срезах четко визуализируются наружные контуры и структура спинного мозга, центральный канал, передние и задние борозды. На продольных срезах также четко определяются контуры передней и задней поверхностей и структура спинного мозга. Структура спинного мозга изоэхогенная с мелкозернистыми эхопозитивными сигналами. Периферические отделы более эхогенные, чем центральные. В ряде случаев удается различать се-
рое и белое вещество спинного мозга. Ликвор на ультразвуковых изображениях эхонегативный и однородный. Твердая оболочка спинного мозга визуализируется как тонкая гиперэхо-генная линейная структура. Корешки, спинно-мозговые нервы и конский хвост представлены линейными образованиями с ровными гиперэхо-генными внешними контурами и ги-поэхогенной внутренней структурой. В протокол интраоперационного УЗИ включали морфометрические измерения: переднезадний и билатеральный размеры и площадь поперечного сечения спинного мозга на разных уровнях, диаметр центрального канала, расстояние от поверхности спинного мозга до твердой оболочки, площадь поперечного сечения спинно-мозговой жидкости на разных уровнях, отношение площадей поперечного сечения спинного мозга и ликвора. Точность измерений линейных размеров составляет 0,1 мм. В режиме ЦДК идентифицируются сосуды спинного мозга, артериальные и венозные потоки, определяются топография и анатомические особенности спинальной артерии и венозный кровоток. В режиме ЭДК
визуализируются мелкие низкоскоростные сосудистые потоки и сосудистые ветви. В режиме УДС регистрируются артериальные и венозные допплеровские спектры, оцениваются линейная и объемная скорости кровотока, резистивный индекс (РИ) Pourcelot и пульсационный индекс (ПИ) Gosling [8].
Интраоперационную ультразвуковую допплерографию сосудов спинного мозга выполняли на мониторинговой системе «Companion III» с применением 20,0 МГц микрососудистого датчика диаметром 1,5 мм (рис. 1б), который устанавливали в операционную рану непосредственно на сосудистую стенку или ориентировали направление ультразвукового луча в соответствии с представлениями хирурга об анатомическом расположении спинальной артерии и венозных сплетений. При локации кровотока вслепую использовали пошаговое перемещение контрольного объема на необходимую глубину (величина шага - 0,1 мм). При интраопераци-онной ультразвуковой допплерографии регистрация допплеровских спектров возможна как в диагностическом, так и в мониторинговом ре-
Рис. 2
Срезы спинного мозга при ультразвуковом исследовании: а - продольный; б - поперечный;
1 - твердая мозговая оболочка спинного мозга; 2 - субарахноидальное пространство; 3 - продольное сечение спинного мозга; 4 - компрессия спинного мозга оскольчатым переломом ТЬ^ позвонка; 5 - костные структуры ТЬ^ позвонка
1б
жимах. Обычно оценивается форма допплеровского спектра, скоростные и резистивные показатели кровотока по спинальной артерии.
С помощью интраоперационной ультразвуковой допплерографии хирург оперативно получает информацию о состоянии кровоснабжения спинного мозга на уровне хирургического вмешательства. Ультразвуковым допплерографическим критерием нарушения спинно-мозгового кровообращения является регистрация следующих патологических паттернов: стенотического, затрудненного. коллатерального и избыточного. На декомпенсацию спинно-мозгового кровотока во время операции указывают критические сдвиги средней линейной скорости кровотока, РИ Pourcelot и ПИ Gosling.
Статистическая обработка результатов исследования выполнялась с помощью программы «STATISTICA». При статистических вычислениях средних величин, среднеквадратичного отклонения, значений t-критерия Стьюдента и коэффициентов корреляции пользовались рекомендациями В.П. Боровикова [1].
Результаты и их обсуждение
По результатам визуализации в В-ре-жиме (рис. 2) установлено, что достоверно выявляются и коррелируют с данными КТ и МРТ следующие патологические изменения: компрессия спинного мозга, травматические повреждения, кисты различного гене-за, расширение субарахноидального пространства и центрального канала, гематомы спинного мозга и наличие сгустков крови в ликворе. Ультразвуковым критерием компрессии спинного мозга являются локальное уменьшение поперечных размеров, ушиб ткани спинного мозга (визуализация гипоэхогенной зоны с гетерогенной структурой в спинно-мозговом веществе без четких контуров), кисты (эхонегативные образования с гомогенной жидкостной структурой и четкими ровными контурами), гематомы (гипоэхогенные образования
с гетерогенной структурой и неровными контурами), сгустки крови в ликворе (флотирующие при компрессии датчиком гиперэхогенные образования с неровными контурами) .
В васкулярных режимах надежно выявляются и диагностируются следующие патологические нарушения: стенозирующие и окклюзирующие поражения спинальной артерии, гиперперфузия спинного мозга, затрудненная перфузия спинного мозга, редуцированный кровоток, венозные дисциркуляции в спинно-мозговом канале. ЦДК- и ЭДК-критериями стенотического и окклюзирующего поражения сосудов спинного мозга являются визуализация диффузно
или сегментарно суженных артериальных потоков, зоны наложения спектров, резко обедненная или полностью отсутствующая васкуляриза-ция. УДС-критериями стенозирующе-го и окклюзирующего поражения спинальной артерии являются регистрация паттернов затрудненного, стенотического и коллатерального кровотоков, грубый аудиосигнал, отсутствие окна на допплеровском спектре и спектральное расширение более 50 %
По результатам интраоперацион-ной ультразвуковой допплерографии окклюзирующее поражение спинальной артерии выявлено у четырех больных, стенозирующее поражение
Ifriknmun 4- Cl гг ті MHr PW Unknown &.4 mu 20 U№ PW
*,_■ і J-
^ _ _ _ _ _ і ■r 4 Sita. JL 6ir— ^ t ■■ - HHK* i
V а is. б і ! ,}
Рис. 3
Кровоток по спинальной артерии: а - коллатеральный до декомпрессии; б - нормальный после декомпрессии
Рис. 4
КТ позвоночника пациента Ф., 25 лет, с компрессионно-оскольчатым переломом L1 позвонка
17
- также у четырех, проходимость спинальных артерий сохранена у двух. На декомпенсацию спинномозгового кровообращения во время операции указывают развитие выраженной гипоперфузии (средняя линейная скорость кровотока снижается до 1-2 см/с) или выраженной гиперперфузии (средняя линейная скорость кровотока возрастает до 5-7 см/с), а также регистрация дискретного кровотока (Ри Pourcelot
- 0,95-1,00; ПИ Gosling - 4,5-5,0).
На этапах оперативного вмешательства наблюдалась следующая типичная динамика кровотока по спинальной артерии: резко сниженный коллатеральный или затрудненный кровоток до декомпрессии; гиперперфузия и избыточный кровоток после декомпрессии; компенсация кровотока и восстановление нормального допплеровского спектра. Интраопе-рационное восстановление спинального кровотока создает благоприятные условия для раннего восстановления функций спинного мозга (рис. 3).
По результатам УДС, объемные показатели спинального кровотока до декомпрессии составляли 0,32 ± 028 мл/мин, после декомпрессии
- 3,74 ± 3,09 мл/мин (достоверность
различий при р < 3х10-12). Коллатеральный кровоток характеризовался как 0,20 ± 0,08 мл/мин, дискретный -0,05 ± 0,04 мл/мин, избыточный -5,41 ± 1,08 мл/мин. При адекватном восстановлении спинального кровотока после декомпрессии объемная скорость кровотока составляла 3,56 ± 0,21 мл/мин. Анализ корреляционной зависимости между интрао-перационными сдвигами допплерог-рафических показателей спинального кровообращения и клиническими проявлениями острой ПСМТ выявил сильную обратную связь для средней линейной скорости коллатерального кровотока и выраженности неврологического дефицита (р = -0,72
при р < 0,05), среднюю прямую связь для темпового прироста объемной скорости кровотока и среднюю обратную связь для ПИ Gosling после де-
Рис. 5
МРТ позвоночника и спинного мозга на уровне Lj пациента Ф., 25 лет
Рис. 6
Интраоперационное ультразвуковое исследование спинного мозга пациента Ф., 25 лет: отмечается передняя компрессия спинного мозга осколками тела L^, посттравматическая кистозная дегенерация спинного мозга выше компрессии (коррелирует с данными МРТ): а - продольное изображение спинного мозга; б - поперечное изображение спинного мозга
1 - твердая мозговая оболочка спинного мозга; 2 - субарахноидальное пространство; 3 - продольное сечение спинного мозга; 4 - посттравматическая кистозная дегенерация спинного мозга; 5 - компрессия спинного мозга оскольча-тым переломом L} позвонка; 6 - костные структуры L} позвонка;
18
компрессии и регресса неврологической симптоматики в послеоперационном периоде (соответственно р = +0,52 и р = -0,46 при р < 0,05).
Клинический пример. Пациент Ф., 25 лет, поступил в нейрохирургический центр через 20 дней после ДТП с острой ПСМТ при ком-прессионно-оскольчатом переломе позвонка с ушибом спинного мозга, посттравматической кистозной дегенерацией спинного мозга, нижним парапарезом, дисфункцией тазовых органов (рис. 4-6). Проведена декомпрес-сивная ламинэктомия Ь^ с интра-операционным УЗИ и ультразвуковой допплерографией спинного мозга, пункцией интрамедулляр-ной кисты под УЗИ-контролем; из заднего доступа устранена передняя компрессия спинного мозга путем резекции компримирующих фрагментов, проведена циркулярная декомпрессия спинного мозга и фиксация позвоночника транс-педикулярной конструкцией, через две недели проведена чрескожная пункционная вертебропластика позвонка костным цементом (рис. 7, 8). Вертикализирован в корсете на пятые сутки. Переведен на долечивание в реабилитационный центр.
Заключение
Результаты комплексной интраопера-ционной ультразвуковой диагностики свидетельствуют о возможности широкого применения данной интра-операционной методики при острой ПСМТ. Результаты интраоперацион-ного УЗИ и интраоперационной ультразвуковой допплерографии указывают на высокую эффективность данных методов в оценке локальных структурных изменений и гемодина-мических нарушений в области травматического повреждения спинного мозга. Методика проста в применении, высокоинформативна, практически не увеличивает время проведения операции, сопоставима с данными МРТ.
19
Рис. 7
Интраоперационная ультразвуковая картина и спинно-мозговой кровоток пациента Ф., 25 лет:
а - до декомпрессии спинного мозга; б - после декомпрессии спинного мозга
Рис. 8
Этапы хирургического вмешательства у пациента Ф., 25 лет: а - фиксация позвоночника транспедикулярной конструкцией; б - перкутанная пункционная вертебропластика Ll позвонка
Литература
1. Боровиков ВП Популярное введение в программу 8ТЛТОТ1СЛ М., 1998.
2. Ватолин К.В, Биджиев МИ, Пыков МИ. и др.
Методика исследования, ультразвуковая семиотика и данные морфометрии спинного мозга и позвоночного канала у новорожденных // Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2003. №1. С. 51-57.
3. Григорьева Е.В., Ахмеджанов ФМ. Спинальное УЗИ в педиатрии: роль метода в диагностике пороков развития спинного мозга и послеоперационных состояний // Радиология: практика. 2006. № 3. С. 7-13.
4. Гринь А, Чигибаев М., Крылов В. Некоторые показатели состояния нейрохирургической помощи больным со спинальной травмой в Москве (поданным нейрохирургических стационаров департамента здравоохранения в 1997-2004 гг. // 4-й съезд нейрохирургов России: Тез. докл. М., 2006. С. 30-31.
5. Зубарев АР, Древаль ОН, Ким Ю.Е. и др. Интра-операционная ультразвуковая диагностика опухолей головного и спинного мозга. Практика
применения интраоперационной трехмерной реконструкции // Медицинская визуализация. 2005. № 2. С. 28-33.
6. Кондаков Е.Н., Симонова ИА, Поляков И.В.
Эпидемиология травмы позвоночника и спинного мозга в Санкт-Петербурге // Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2002. № 2. С. 50-53.
7. Курамшин А.Ф. Сафин ШМ, Валишин РА и др. Оказание экстренной нейрохирургической помощи больным с позвоночно-спинномозговой травмой // 4-й съезд нейрохирургов России: Тез. докл. М., 2006. С. 63.
8. Шахнович АР., Шахнович ВА Диагностика нарушений мозгового кровообращения. Транскраниальная допплерография. М., 1996.
9. Щекутьев ГА Нейромониторинг: общие принципы и применяемые методы // Нейрофизиологические исследования в клинике / Под ред. ГА. Щекутьева. М., 2001. С. 216-230.
10. Dahl A., Russell D., Lindegaard K.-F., et al. Vasoreactivity measured with TCD and SPECT // Pan European Society of Neurology, Second Congress in the Decade of the Brain. Hofburg; Vienna, 1991. P 73.
Адрес для переписки:
Курамшин Альмир Фаватович 450005, Уфа, ул. Достоевского, 132, клиническая больница им. Г.Г. Куватова, [email protected]
Статья поступила в редакцию 20.03.2007
20
