CC BY
41
УДК: 616.12-005.4:616.831-005.1-02-073.75-085
ЗНАЧЕНИЕ МЕТОДА МСКТПЕРФУЗИИ В ОЦЕНКЕ ВТОРИЧНОЙ ИШЕМИИ МОЗГА ПРИ СУБАРАХНОИДАЛЬНОМ КРОВОИЗЛИЯНИИ
Ж.У ХУСАНХОДЖАЕВ, Ш.Х. АРИФДЖАНОВ
THE VALUE OF THE METHOD OF COMPUTED TOMOGRAPHY PERFUSION IN THE EVALUATION OF SECONDARY CEREBRAL ISCHEMIA IN SUBARACHNOID HEMORRHAGE
J.U. XUSANXODJAEV, SH.X. ARIFDJANOV
Республиканский научный центр экстренной медицинской помощи
На основании собственных клинических наблюдений и новых высокотехнологических методов исследования (МСКТ-перфузия церебральных артерий) показана возможность раннего выявления развития вторичных ишемических повреждений мозга вследствие вазоспазма у пациентов с нетравматическими субарахноидальными кровоизлияниями. Использование этой методики позволяет предупредить утяжеление течения и улучшить прогноз.
Ключевые слова: субарахноидальное кровоизлияние, вторичная ишемия, МСКТ-перфузия.
The value of the method of computed tomography perfusion in the evaluation of secondary cerebral ischemia in subarachnoid hemorrhage In this article, based on clinical observations and using the new high-tech research methods (CT-perfusion of cerebral arteries) in 32 patients showed the possibility of early detection of secondary ischemic brain injury because of vasospasm at non-traumatic subarachnoid hemorrhage. Using this technique can prevent worsening trends and improve the prognosis of these patients. Keywords: subarachnoid hemorrhage, secondary ischemia, CT-perfusion.
Острые нарушения мозгового кровообращения имеют большое значение из-за своей значительной распространенности, тяжести и быстроты течения заболевания, высокого уровня инвалидизации и смертности [4].
Частота возникновения инсультов в мире составляет около 200 (в России 350-530) случаев на 100 тыс. населения ежегодно. В США инсульт является третьей по частоте причиной смерти, в странах Европы - второй, в мегаполисах России - первой (второй в разные годы). Среди больных старше 25 лет заболеваемость и смертность с каждым последующим десятилетием увеличиваются в 2-3 раза. Спустя год после возникновения инсульта, в отдельных странах умирают до 50% больных; среди выживших до 80% пациентов остаются инвалидами, нуждающимися в посторонней помощи и финансовой поддержке государства [3,19].
В настоящее время особое внимание уделяется технологиям нейровизуализации, которые позволяют получить не только «анатомическое» изображение структур головного мозга, но и данные об их функциональном состоянии. Это дает возможность определить индивидуальные механизмы развития инсульта и использовать наиболее эффективные для конкретного пациента подходы к лечению и вторичной профилактике заболевания [1,8,9,12].
Среди используемых в настоящее время в клинической практике методик особый интерес представляют инструменты, которые позволяют оценить мозговой кровоток. Известно, что именно локальное снижение церебральной перфузии приводит к гипоксии ткани мозга, которая становится причиной структурных и функциональных изменений, наблюдаемых при инсульте [5,11,13,15].
В последние годы после внедрения в клиническую практику методики многослойного спирального скани-
рования, использования протоколов с низкими скоростями введения контрастных веществ (КВ) и внедрения более совершенных программ обработки получило развитие динамическое отображение перфузии мозга с помощью КТ (ПКТ - перфузионная компьютерная томография, РСТ - perfusion computed tomography). Методика позволяет проводить количественную оценку церебрального кровотока, выполняется быстро, является экономически эффективной и нетравматичной для пациентов [2,10,14,17].
Исследования, проведенные M. Wintermark и соавт. [16,17,18], подтверждают мнение о том, что данные карт КТ-перфузии дают более точную информацию о повреждении головного мозга при остром инсульте, чем КТ без контрастного усиления. Оценка параметров мозгового кровотока, получаемых при КТ-перфузии (относительных - времени пика и абсолютных - объема крови мозга), по мнению ряда авторов, - это оптимальный подход к определению участка инфаркта и зоны ишемической полутени .
Цель работы. Раннее выявление и оценка вторичной ишемии при субарахноидальном кровоизлиянии (САК) методом МСКТ-перфузии.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
МСКТ-исследование проведено у 32 больных, перенесших САК, с применением программы Brain Perfusion на МСКТ оборудовании Brilliance-40 (фирма Филипс) для изучения перфузии мозговой ткани.
Обязательным условием при использовании программы перфузии мозга было введение гематокритного числа каждого пациента в графу программы Brain Perfusion. Гематокритное число обследованных больных варьировало от 0,40 до 0,65.
У 27 больных на 5-9-е сутки от начала эпизода суба-рахноидального кровоизлияния определено снижение
перфузии преимущественно в бассейне артерии, где произошел разрыв аневризмы или артериовенозной мальформации (АВМ). У 24 из них имело место формирование очага вторичной ишемии за счет длительного вазоспазма, в ранние сроки также наблюдалась гипо-перфузия.
У 5 больных из-за небольшого количества излившейся в субарахноидальное пространство крови вазоспазм не был выраженным, в связи с чем по данным МСКТ-перфузии мозга она оставалась в пределах нормы, и очаг ишемии не формировался, что подтверждено динамическим нативным МСКТ-исследованием.
У остальных больных определено формирование очага ишемии в виде лакунарных зон, хотя перфузия была снижена в большем объёме мозговой ткани. Кроме того, у 3 пациентов очаги ишемии формировались в обоих полушариях большого мозга, что обусловлено массивным кровоизлиянием в базальные цистерны и внутрижелудочковым кровоизлиянием, что соответственно сопровождалось выраженным, длительным ва-
BHancpflC А
S104« I Wim 12:00:00 AM Ä ......
• J
hl-H-IV
Philips frillianci
27 Sep 20W 03:54)6T2T.t ■-liOtV 2uun=■ ■ ^^ SC 500 mm ^^ 'iV 5 mm
зоспазмом.
Методика динамической перфузионной КТ (ПКТ) (рис. 1). Для получения функциональной информации о церебральном кровотоке при ПКТ вводится кратковременный болюс контрастного вещества, во время прохождения которого можно получать повторяющийся через одинаковый промежуток времени один или несколько (при МСКТ) срезов. Например, обычно вводится 50 мл КВ при длительности сканирования 60 с и частоте отображения 1 изображение в 2 с. Исследование базируется на теории разведения индикатора: после внутривенного введения болюса контрастного вещества ден-ситометрические показатели головного мозга временно увеличиваются.
Информацию о состоянии церебрального кровотока можно получить путем изучения распространенности и изменений плотности головного мозга со временем. Параметры церебральной перфузии определяются с помощью различных математических алгоритмов и предоставляются в виде изображений с кодированными цветом параметрами. Основными параметрами являются: церебральный кровоток (ЦК), объем церебрального кровотока (ОЦК), среднее время транзита (СВТ) и время до максимума (ВМ) [6,7].
Внутричерепной объем крови (CBV - Cerbral Blood Volume): внутричерепной объем крови вычисляется по соотношению между двумя участками: участком под кривой временной зависимости плотности для ткани и участком под исключительно сосудистой областью (заданной пользователем, артерией или веной), нормализованной гематокритным числом. Расчет церебрального объема циркулирующей крови (CBV) основан на эффекте частичного объема (рис. 2).
Церебральный кровоток (CBF - Cerebral Blood Flow): церебральный кровоток (CBF) вычисляется путем деления церебрального объема циркулирующей крови (CBV) на среднее время прохода (MTT) (рис. 3).
Среднее время прохода (MTT - Mean Transit Time): среднее время прохода вычисляется путем нахождения оригинала функции кривой временной зависимости плотности для ткани и кривой временной зависимости плотности, определенной пользователем артерии.
Рис. 1. Методика проведения МСКТ-перфузии.
Рис. 2. Церебральный объем крови (cerebral blood volume, CBV) - общий объем крови в выбранном участке мозговой ткани. Это понятие включает кровь как в капиллярах, так и в более крупных сосудах - артериях, артериолах, венулах и венах. Данный показатель измеряется в миллилитрах крови на 100 г мозгового вещества (мл/100 г).
Среднее время прохода (MTT) - это ширина найденного оригинала функции преобразования (рис. 4).
Время нарастания до пика усиления (ТТР - Time to Peak) отражает время, за которое достигается пиковое усиление в каждом положении по осям X и Y (рис. 5).
С помощью этих параметров конфигурируется кодирование цветом.
Затем проводится картирование перфузии: соответствующий индикатор цвета покажет максимальные и минимальные отображаемые значения.
При проведении ПКТ церебральная перфузия оценивается по картам, построенным для каждого из па-
Рис. 3. Церебральный кровоток (cerebral blood flow, CBF) -скорость прохождения определенного объема крови через заданный объем ткани мозга за единицу времени. CBF измеряется в миллилитрах крови на 100 г мозгового вещества в минуту (мл/100 г x мин).
Рис. 5. График артериальной и венозной фаз перфузии.
раметров, а также по их абсолютным и относительным значениям в соответствующих областях головного мозга. Помимо CBF, CBV и МТТ, может также вычисляться время до достижения максимальной (пиковой) концентрации контрастного вещества (time to peak, TTP). Исследователь может выделить на срезе несколько областей интереса (ROI, region of interest), для которых рассчитываются средние значения показателей церебральной перфузии и строится график «время-плотность» (рис. 6, 7).
При нарушениях кровоснабжения головного мозга соотношение параметров перфузии определенным образом изменяется [6]. Небольшое снижение центрального перфузионного давления (ЦПД) приводит к компенсаторному расширению церебральных артериол и снижению сосудистого сопротивления. Соответственно измеренное с помощью ПКТ значение CBF в этой ситуа-
Рис. 4. Среднее время прохождения (mean transit time, MTT) -среднее время, за которое кровь проходит по сосудистому руслу выбранного участка мозговой ткани, измеряется в секундах.
ции будет оставаться нормальным, а МТТ и CBV окажутся повышенными. В случае умеренного снижения ЦПД вазодилатация обеспечивает поддержание кровотока на пределе компенсаторных возможностей. Признаком этого служит еще большее удлинение МТТ и увеличение CBV. При дальнейшем снижении ЦПД механизмы ауто-регуляции перестают функционировать, расширение церебральных сосудов уже не в состоянии обеспечить достаточную перфузию, что приводит к снижению и CBF, и CBV. При этом уровне кровотока нарушается электрическая активность и водный гомеостаз нейронов, синтез АТФ не соответствует потребностям клетки, что приводит к прекращению функционирования ионных насосов и затем к развитию цитотоксического отека. Синаптиче-ская функция нейронов ухудшается при кровотоке ниже 20 мл/100 г/мин, а необратимое нарушение метаболизма наступает при значениях CBF ниже 10-15 мл/100 г/ мин, причем нарушение функционирования мембраны нейрона и ионных насосов не всегда является необратимым. Развитие инфаркта зависит не только от количественных значений перфузии, но и от длительности оли-гемии. Чем более выражено снижение кровотока, тем меньше времени требуется для развития необратимых изменений.
При ишемических церебральных инсультах вокруг необратимо повреждённой ткани ядра со значениями церебрального кровотока ниже 10-15 мл/100 г/мин, как правило, сохраняется ткань мозга, в которой кровоток поддерживается через коллатеральные сосуды на уровне 10-20 мл/100 г/мин. Клетки этой области (так называемой пенумбры инфаркта) не функционируют, но и не являются необратимо повреждёнными. Структурного повреждения не происходит до тех пор, пока гипопер-фузия поддерживается в пенумбре в течение некоторого времени. Этот период, который иногда длится много часов, не может, однако, быть четко предсказан в каждом
Рис. 6. Выбор места измерения перфузии
индивидуальном случае. Лечение ишемических церебральных инфарктов не направлено на уже необратимо повреждённую ткань мозга в ядре инфаркта, а предназначено для частичного или полного восстановления потенциально спасаемой ткани (ткани риска) в пенумбре, которая может иметь место после восстановления значений скорости перфузии до нормальных [7].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Как уже было отмечено, у 27 из 32 обследованных, перенесших субарахноидальное кровоизлияние, программой перфузии мозга выявлены зоны со снижением или отсутствием кровотока. Все пациенты этой группы предъявляли жалобы на головные боли, тошноту, слабость или отсутствие движения в конечностях, снижение слуха и зрения. Неврологический дефицит зависел от поражения сосудистого бассейна. Показанием к проведению КТ-перфузии являлось появление очаговой симптоматики - неврологического дефицита у больных с САК, находившихся на стационарном лечении. Наряду с менингеальными знаками в динамике развились другие очаговые симптомы: альтернирующие синдромы, моно- и гемипарезы, парез глазодвигательного нерва и т д.
По совокупности наблюдаемых симптомов варианты МСКТ-картины у больных со вторичной ишемией при субарахноидальном кровоизлиянии было выделено два основных типа изменений, соответствующих поражению полушария большого мозга и стволовых структур мозга.
Для 1-го типа изменений было характерно сочетание артериального спазма и гипоперфузии с преимущественной локализацией в подкорковых и корковых отделах большого мозга. Изменения подобного рода, выраженные в разной степени, наблюдались у 9 пациентов с САК. У 12 больных с САК вторичная ишемия имела локальный характер. Преимущественной локализацией ишемии были сосудистые бассейны, где располагались аневризма и АВМ. Распространенность локального ише-мического очага была невелика, как правило, менее 20% площади пораженного сосудистого бассейна.
В то же время у 4 больных с САК имела место распространённость зон вторичной ишемии в двух или трех
Рис. 7. Изменение перфузии в выбранном интервале.
сосудистых бассейнах в виде множественных локальных ишемических очагов и очагов ишемии сливающегося характера. Эти изменения чаще встречались на фоне нарушения сознания в виде сопора или комы.
У 2 больных с САК с поражением стволовых структур мозга наблюдались очаги ишемии в стволе мозга. Клинически у больных с МСКТ-картиной поражения стволовых структур отмечались очаговые изменения в виде нарушения дыхания, глотания, альтернирующих синдромов. У остальных 5 больных с САК участки олигемии или ишемии не выявлены. Все больные с указанными изменениями были не старше 50 лет.
Бесконтрастная МСКТ на 3-и и 10-е сутки от начала заболевания. При ПКТ на срезе с наибольшей зоной пер-фузионных нарушений измерялась площадь участков с измененными параметрами перфузии. Лечение включало стандартную реперфузионную и антиагрегантную терапию. Динамика выраженности неврологических симптомов отслеживалась с помощью шкалы инсульта Национального института здоровья США (NIHSS). Время от появления симптомов до проведения первого ПКТ-исследования в клинике составило 3,5±1,0 ч. Исходная тяжесть инсульта соответствовала 11 баллам по NIHSS (медиана от 5 до 20 баллов). Медиана площади зоны пониженного CBV составила 1386,73 мм2, пониженного CBF - 2492,17 мм2, увеличенного MTT - 2068,16 мм2. К 12-м суткам заболевания было зарегистрировано достоверное уменьшение выраженности неврологического дефицита до 8 баллов. При исходном исследовании размер зоны сниженного CBF превосходил зону нарушенного CBV (p=0,009; тест Уилкоксона), однако в дальнейшем, на 3-и и 10-е сутки, их размеры не различались (соответственно p=0,059 и p=0,113). Выявленные при МСКТ-перфузии изменения демонстрируют наличие зоны обратимых нарушений кровотока в очаге ишемии в течение первых 24 ч от начала заболевания, которая соответствует зоне сниженного CBF без нарушения CBV и MTT. Регресс перфузионных нарушений в ишемическом очаге происходит за счет восстановления кровотока в этом участке, в то время как перфузионный дефицит в зоне измененных CBV и MTT остается без изменений.
Таким образом, в клинической практике МСКТ-перфузия мозга позволяет с минимальными затратами не только диагностировать вторичную ишемию у больных с САК уже в первые часы после появления клинических симптомов, но и определять соотношение жизнеспособной ткани и необратимых изменений вещества мозга.
ВЫВОДЫ
1. Методика МСКТ перфузии мозга позволяет достоверно и наглядно определять параметры мозгового кровотока и их изменения.
2. По данным МСКТ-перфузии мозга, для больных с САК характерна гипоперфузия тканей головного мозга преимущественно в 5-9-е сутки заболевания.
3. Раннее выявление гипоперфузии мозговой ткани в артериальном бассейне, соответствующем неврологическому дефициту, позволяет добиться коррекции нарушений мозгового кровотока, что может играть важную роль в профилактике ранних ишемических осложнений у пациентов с САК.
ЛИТЕРАТУРА
1. Корниенко В.Н., Пронин И.Н. Диагностическая ней-рорадиология. М 2006.
2. Корниенко В.Н., Пронин И.Н., Пьяных И.С., Фадеева Л.М. Исследование тканевой перфузии головного мозга методом компьютерной томографии. Мед. визуализация 2007; 2: 70-81.
3. Суслина З.А., Пирадов М.А. Инсульт: диагностика, лечение, профилактика. М МЕДпресс-информ 2008.
4. Труфанов Г.Е., Одинак М.М., Фокин В.А. Магнитно-
резонансная томография в диагностике ишеми-ческого инсульта. СПб 2008.
5. Baron J.C. Perfusion thresholds in human cerebral ischemia: historical perspective and therapeutic implications. Cerebrovasc Dis 2001; 11 (1): 2-8.
6. Cenic A., Nabavi D.G., Craen R.A. et al. Dynamic CT measurement of cerebral blood flow: a validation study. Amer J Neuroradiol 1999; 20: 63-73.
7. Eastwood J.D., Lev M.H., Wintermark M. et al. Correlation of early dynamic CT perfusion imaging with whole-brain MR diffusion and perfusion imaging in acute hemispheric stroke. Amer J Neuroradiol 2003; 24: 1869-1875.
8. Adams H.P., del Zoppo G., Alberts M.J. et al. Guidelines
for the Early Management of Adults With Ischemic Stroke. Stroke 2007; 38: 1655-1711.
9. Heiss W.D. Ischemic penumbra: evidence from functional imaging in man. J Cerebvasc Blood Flow Metab 2000; 20: 1276-1293.
10. Hoeffner E.G., Case I., Jain R. et al. Cerebral Perfusion CT: Technique and Clinical Applications. Radiology 2004; 231: 632-644.
11. Latchaw R.E., Yonas H., Hunter G.J. et al. Guidelines and Recommendations for Perfusion Imaging in Cerebral Ischemia: A Scientific Statement for Healthcare Professionals by the Writing Group on Perfusion Imaging, From the Council on Cardiovascular Radiology of the American Heart Association. Stroke 2003; 34: 1084-1104.
12. Miles K.A., Eastwood J.D., Konig M. Multidetector Computed Tomography in Cerebrovascular Disease. CT Perfusion Imaging. Informa UK, 2007.
13. Nabavi D.G., Cenic A., Craen R.A. et al. CT assessment of cerebral perfusion: experimental validation and initial clinical experience. Radiology 1999; 213: 141149.
14. Parsons M.W. Perfusion CT: is it clinically useful? Int J Stroke 2008; 3: 41-50.
15. Roccatagliata L., Lev M.H., Mehta N. et al. Estimating the size of ischemic regions on CT perfusion maps in acute stroke: is freehand visual segmentation sufficient? Proceedings of the 89th Scientific Assembly and Annual Meeting of the Radiological Society of North America. Chicago, 2003; 1292.
16. Schramm P., Schellinger P.D., Klotz E. et al. Comparison of perfusion computed tomography and computed tomography angiography source images with perfusion-weighted imaging and diffusion-weighted imaging in patients with acute stroke of less than 6 hours' duration. Stroke 2004; 35 (7): 1652-1658.
17. Wintermark M., Sesay M., Barbier E. t al. Comparative Overview of Brain Perfusion Imaging Techniques. Stroke 2005; 36: 83-99
18. Wintermark M., Reichhart M., Cuisenaire O. et al. Comparison of admission perfusion computed tomography and qualitative diffusion- and perfusion-weighted magnetic resonance imaging in acute stroke patients. Stroke 2002; 33: 2025-2031.
19. The European Stroke Organization (ESO) Executive Committee and the ESO Writing Committee. Guidelines for Management of Ischaemic Stroke and Transient Ischaemic Attack 2008.
СУБАРАХНОИДАЛ K£H ЦУЮЛИШДА МИЯНИНГ ИККИЛАМЧИ ИШЕМИЯСИНИ БАХ.ОЛАШДА МСКТ-
ПЕРФУЗИЯНИНГ АХАМИЯТИ
Ж.У. Хусанходжаев, Ш.Х. Арифджанов Республика шошилинч тиббий ёрдам илмий маркази
Макколада клиник кузатувларга ва янги юкрри технологик текширув усулларга (МСКТ - бош мия артериялари перфузияси) асосланиб, 32 та беморда нотравматик субарахноидал кон куйилиш натижасида келиб чикддиган вазоспазм оккибатида бош миядаги иккиламчи зарарланишларни эрта аникклаш имконияти мавжудлиги келти-рилган. Бу текширув усули ушбу категориядаги беморларга касалликни канчалик даражада огир кечиши мум-кинлиги х,ак;ида огох,лантиради ва окибатини яхшилашга ёрдам беради.
