Transkranijalni dopler

U većini slučajeva dijagnostičke upotrebe ultrazvučne doplerografije, treba je provoditi zajedno s transkranijalnom doplerografijom. Iznimke od ovog pravila su osobe s nedovoljno izraženim ili potpuno odsutnim "temporalnim" prozorima, kao i pacijenti kod kojih je transkranijalna doplerografija nemoguća iz drugih razloga (7-12% ukupnog broja pregledanih pacijenata). U svim situacijama koje zahtijevaju provjeru, kao i utvrđivanje prirode patologije koja je dovela do nastanka doplerografskih promjena, indicirano je dupleks skeniranje ili drugi dijagnostički postupci koji su referentni u odnosu na ultrazvučnu doplerografiju.

Indikacije za transkranijalnu dopler sonografiju

Transkranijalna dopler sonografija trenutno se koristi i za dijagnostiku intrakranijalnih vaskularnih lezija i određivanje promjena protoka u njihovim lumenima, te za praćenje parametara protoka krvi u različitim patološkim i fiziološkim procesima. Izravne indikacije za dinamičku procjenu cerebralne hemodinamike su sumnja na mikroemboliju kod osoba s aterosklerotskim, trombotičkim lezijama ekstrakranijalnih dijelova brahiocefalnih arterija, srčanim bolestima, tranzitornim ishemijskim atakama embolijske geneze; patološkim cerebralnim vazospazmom. Praćenje transkranijalnom dopler sonografijom često se koristi u akutnom razdoblju ishemijskog moždanog udara. Osim toga, metoda se široko koristi za procjenu indeksa cerebrovaskularne reaktivnosti kod stenotičke/okluzivne patologije ekstra- i intrakranijalnih dijelova brahiocefalnih arterija, arterijske hipertenzije i hipotenzije, različitih oblika angiopatija i vaskulitisa, praćenih oštećenjem različitih dijelova moždanog krvnog žila. Pomoću transkranijalne doplerografije provodi se intraoperativno praćenje cerebralnih hemodinamskih indeksa tijekom kirurških zahvata na srcu i koronarnim arterijama, supstanci i vaskularnom sustavu mozga, te se procjenjuje učinkovitost terapije lijekovima. Transkranijalna doppler sonografija može se koristiti kao dijagnostička metoda za otkrivanje doppler znakova stenoze veće od 50% u promjeru i/ili okluzije intrakranijalnih arterija, za određivanje razine arterijskog protoka kroz njih u normi i s različitim odstupanjima (na primjer, vazospazam, vazodilatacija, arteriovensko šantiranje) u mirovanju i pod opterećenjem. Dijagnostički značaj transkranijalne doppler sonografije neznatno se razlikuje od značaja transkranijalnog dupleks skeniranja, s izuzetkom nemogućnosti korekcije doppler kuta. Dijagnostički kriteriji koji se u ovom slučaju koriste slični su onima kod ultrazvučne doppler sonografije.

Metodologija provođenja transkranijalne dopler sonografije

Transkranijalna doplerska eholokacija omogućuje pristup srednjim (segmenti M1, rjeđe M2), prednjim (segmenti A1 i A2), stražnjim (segmenti P1 i P2) moždanim arterijama, intrakranijskom dijelu unutarnje karotidne arterije, bazilarnoj arteriji, intrakranijskim dijelovima vertebralne arterije (segmenti V4), kao i ravnom sinusu, Rosenthalovim venama i Galenovoj veni. Također je moguće snimiti spektre protoka iz drugih, manjih arterija i vena, ali ne postoje metode za potvrdu ispravnosti njihove lokacije. Izravna lokacija spojnih arterija Willisovog kruga također je u osnovi nemoguća.

U većini područja, kranijalne kosti su debele i nepropusne za ultrazvučne valove čak i s niskim frekvencijskim karakteristikama (1-2,5 MHz). U tom smislu, određene zone nazvane ultrazvučni "prozori" koriste se za lociranje protoka krvi u intrakranijalnim žilama. U tim područjima, kranijalne kosti su tanje ili imaju prirodne otvore kroz koje ultrazvučna zraka može slobodno ući u kranijalnu šupljinu. Većina intrakranijalnih žila, čija je temeljna mogućnost lociranja neosporna, pregledava se senzorom postavljenim iznad ploče temporalne kosti. U ovom slučaju nalaze se unutarnja karotidna arterija, prednja, srednja i stražnja moždana arterija (tzv. temporalni ultrazvučni "prozor" ili temporalni akustički pristup). Ostali prozori nalaze se u području kraniovertebralnog spoja (subokcipitalni ultrazvučni "prozor", ova metoda se koristi za lociranje segmenata V4 vertebralne i bazilarne arterije), iznad okcipitalne protuberance (transokcipitalni "prozor", ravni sinus) i u orbitalnom području (transorbitalni "prozor", oftalmička arterija, unutarnja karotidna arterija u intrakranijalnoj regiji).

Za potvrdu ispravnosti eholokacije koristi se skup značajki: dubina žile, smjer protoka krvi u lumenu žile u odnosu na ravninu skeniranja senzora, kao i odgovor protoka krvi u lumenu na testove kompresije. Potonji uključuju kratkotrajnu (3-5 s) kompresiju lumena zajedničke karotidne arterije iznad otvora (ili distalno) na strani lokacije. Pad tlaka u lumenu zajedničke karotidne arterije distalno od mjesta kompresije i usporavanje ili potpuni prestanak protoka krvi u njoj dovode do istovremenog smanjenja (prestanka) protoka u lokaliziranom dijelu srednje moždane arterije (segment M1 ili M2). Protok krvi u prednjoj moždanoj arteriji (A1) i stražnjoj moždanoj arteriji (P1) tijekom kompresije zajedničke karotidne arterije ovisi o strukturi Willisovog kruga i funkcionalnom kapacitetu prednje i stražnje komunikantne arterije. U odsutnosti patologije, protok krvi u spojnim arterijama (ako ih ima) u mirovanju može biti odsutan, dvosmjeran ili orijentiran prema jednoj od spojnih arterija, što ovisi o razini tlaka u njihovim lumenima. Osim toga, duljina spojnih arterija i ekstremna varijabilnost njihovog položaja ne dopuštaju korištenje gore navedenih neizravnih znakova za potvrdu ispravnosti eholokacije. Stoga se testovi kompresije također koriste za određivanje funkcionalnog kapaciteta (a ne anatomske prisutnosti ili odsutnosti) spojnih arterija Willisovog kruga. Glavna dijagnostička ograničenja transkranijalne dopplerografije povezana su s temeljnom nemogućnošću vizualizacije vaskularne stijenke i povezanom hipotetskom prirodom kvalitativnih interpretacija dobivenih podataka, poteškoćama u ispravljanju Dopplerovog kuta tijekom „slijepe“ lokacije protoka u intrakranijalnim žilama, kao i postojanjem više varijanti strukture, podrijetla, položaja intrakranijalnih arterija i vena (učestalost u populaciji doseže 30-50%), pri čemu je vrijednost znakova koji omogućuju provjeru ispravnosti eholokacije smanjena.

Interpretacija rezultata transkranijalnog doplerskog ultrazvuka

Objektivne informacije o stanju cerebralnog protoka krvi prema transkranijalnoj doppler sonografiji temelje se na rezultatima određivanja linearnih indeksa brzine i indeksa perifernog otpora. Kod praktički zdravih osoba, pri pregledu u mirovanju, dopplerske karakteristike protoka u intrakranijalnim arterijama mogu se značajno razlikovati, što je posljedica mnogih čimbenika (funkcionalna aktivnost mozga, dob, razina sistemskog arterijskog tlaka itd.). Simetrija protoka krvi i njegovi indeksi u parnim arterijama baze mozga mnogo su konstantniji tijekom vremena (obično asimetrija u vrijednostima apsolutnih indeksa linearnih karakteristika brzine protoka u prednjim, srednjim i stražnjim moždanim arterijama ne prelazi 30%). Stupanj asimetrije linearnih brzina i perifernog otpora u intrakranijalnim dijelovima vertebralne arterije izražen je u većoj mjeri nego u karotidnom bazenu, zbog varijabilnosti strukture vertebralne arterije (dopuštena asimetrija je 30-40%). Određivanje pokazatelja protoka krvi u intrakranijalnim žilama u mirovanju pruža važne informacije o stanju cirkulacije krvi u moždanom tkivu, ali njegova vrijednost je značajno smanjena zbog prisutnosti sustava autoregulacije cerebralnog protoka krvi, zbog čijeg funkcioniranja razina perfuzije ostaje konstantna i dovoljna u širokom rasponu sistemskog (lokalnog intraluminalnog) arterijskog tlaka i parcijalnog tlaka plinova u krvi (pO2 i _pCO2) ). Ova konstantnost je moguća zbog funkcioniranja lokalnih mehanizama regulacije vaskularnog tonusa, koji čine osnovu autoregulacije cerebralne cirkulacije. Među gore navedenim mehanizmima razlikuju se miogeni, endotelni i metabolički. Kako bi se odredio stupanj njihovog funkcionalnog stresa, transkranijalna dopplerografija testira indekse cerebrovaskularne reaktivnosti, koji neizravno karakteriziraju potencijalnu sposobnost moždanih arterija i arteriola da dodatno promijene svoj promjer kao odgovor na djelovanje podražaja koji selektivno (ili relativno selektivno) aktiviraju različite mehanizme regulacije vaskularnog tonusa. Kao funkcionalno opterećenje koriste se podražaji bliski djelovanju fiziološkim. Trenutno postoje metode za određivanje funkcionalnog stanja miogenih i metaboličkih mehanizama autoregulacije cerebralnog protoka krvi za cerebralni vaskularni bazen. Za aktiviranje miogenog mehanizma (stupanj njegove disfunkcije približno odgovara endotelnom mehanizmu) koriste se ortostatski (brzo podizanje gornje polovice tijela za 75° iz početnog horizontalnog ležećeg položaja), antiortostatski (brzo spuštanje gornje polovice tijela za 45° iz početnog horizontalnog ležećeg položaja) i kompresijski (kratkotrajna, 10-15 s kompresija lumena zajedničke karotidne arterije iznad usta) testovi, uz davanje (obično sublingvalno) nitroglicerina. Potonji dovodi do istovremene aktivacije endotelnih i miogenih mehanizama regulacije vaskularnog tonusa, budući da se djelovanje ovog lijeka ostvaruje izravno kroz glatke mišićne elemente arterijske stijenke i neizravno - kroz sintezu vazoaktivnih faktora koje luči endotel. Za proučavanje stanja metaboličkog mehanizma autoregulacije cerebralnog protoka krvi koriste se hiperkapnički test (udisanje 5-7%-tne smjese CO2 sa zrakom tijekom 1-2 minute ₎, test zadržavanja daha (kratkotrajno zadržavanje daha tijekom 30-60 sekundi), test hiperventilacije (prisilno disanje tijekom 45-60 sekundi) i intravenska primjena inhibitora karboanhidraze acetazolamida. U nedostatku znakova funkcionalnog stresa regulatornih mehanizama u mirovanju, reakcija na testove je pozitivna. U ovom slučaju primjećuje se promjena pokazatelja brzine protoka krvi i perifernog otpora koji odgovaraju primijenjenom opterećenju, što se procjenjuje vrijednostima indeksa reaktivnosti koji odražavaju stupanj promjene Dopplerovih parametara protoka krvi kao odgovor na stimulaciju opterećenjem u usporedbi s početnim. Kod stresa mehanizama autoregulacije zbog povećanja ili smanjenja intraluminalnog tlaka u moždanim arterijama ili pCO2 _...U moždanom tkivu, u odnosu na njihove optimalne vrijednosti, bilježe se negativne, paradoksalne ili pojačane pozitivne reakcije (ovisno o početnom smjeru promjena tonusa, promjeru moždanih žila i vrsti korištene stimulacije opterećenjem). U slučaju neuspjeha autoregulacije moždane cirkulacije, obično karakteriziranog neravnomjernom raspodjelom u moždanom tkivu, mijenjaju se reakcije i na miogene i na metaboličke testove. Kod izražene napetosti autoregulacije moguć je patološki smjer miogenih reakcija s pozitivnom prirodom odgovora na metaboličke testove. Kod osoba sa stenotičkom/okluzivnom patologijom, napetost autoregulacijskih mehanizama nastaje zbog neuspjeha ili nedovoljnog razvoja kolateralne kompenzacije. Kod arterijske hipertenzije i hipotenzije, odstupanja sistemskog arterijskog tlaka od njegove optimalne vrijednosti dovode do uključivanja sustava autoregulacije. Kod vaskulitisa i angiopatija, ograničenja toničkih reakcija povezana su sa strukturnom transformacijom vaskularne stijenke (fibrosklerotične, nekrotične promjene i drugi generalizirani procesi koji dovode do strukturnih i funkcionalnih poremećaja).

Osnova ultrazvučne detekcije cerebralne mikroembolije je sposobnost određivanja atipičnih signala u Dopplerovom spektru distalnog protoka krvi (u arterijama baze mozga) koji imaju karakteristične značajke koje im omogućuju razlikovanje od artefakata. Prilikom praćenja protoka krvi u intrakranijalnim žilama pomoću transkranijalne doplerografije moguće je ne samo snimiti mikroembolijske signale, već i odrediti njihov broj po jedinici vremena, a u nekim situacijama - i prirodu mikroembolijskog signala (razlikovati zračnu emboliju od materijalne), što može značajno utjecati na daljnju taktiku zbrinjavanja pacijenta.

Dijagnostika i praćenje cerebralnog vazospazma jedan je od najvažnijih metodoloških zadataka transkranijalne dopplerografije, s obzirom na značaj angiospazma u nastanku ishemijskog oštećenja moždanog tkiva uzrokovanog poremećajem metaboličkog mehanizma autoregulacije s naknadnim stvaranjem hemodinamskog fenomena sličnog arteriolarno-venularnom šantu. Patološki cerebralni vazospazam razvija se kod hemoragijskih poremećaja cerebralne cirkulacije, teške kraniocerebralne traume, upalnih lezija moždanog tkiva i njegovih membrana (meningitis, meningoencefalitis). Rjeđi uzroci ovog stanja su primjena lijekova (na primjer, nekih citostatika), kao i zračenje glave u svrhu ablacije kod onkoloških pacijenata. Dijagnostički znakovi cerebralnog vazospazma u transkranijalnoj dopplerografiji su značajno povećanje linearnih indeksa brzine protoka krvi, smanjenje perifernog otpora, Dopplerovi znakovi generalizirane turbulencije u tokovima spazmodičnih arterija, paradoksalne ili negativne reakcije tijekom stresnog testiranja metaboličkog mehanizma autoregulacije cerebralnog protoka krvi. Kako vazospazam napreduje, primjećuje se spastična reakcija velikih ekstra- i intrakranijalnih arterija različitog stupnja, s prevalencijom u potonjim. Što je spazam teži, to su veće linearne brzine protoka i niži indeksi perifernog otpora. Budući da se ekstra- i intrakranijalna spastična reakcija izražava drugačije, ali s vrlo specifičnim omjerom, koji se povećava s povećanjem težine spazma (zbog sve veće težine u intrakranijalnim dijelovima), za njegovu provjeru i gradaciju koriste se posebni izračunati indeksi. Posebno, za karakterizaciju stupnja vazospazma u karotidnom sustavu koristi se Lindegard-ov indeks, koji odražava omjer vršne sistoličke brzine protoka u srednjoj moždanoj arteriji i one u ekstrakranijalnom dijelu odgovarajuće unutarnje karotidne arterije. Povećanje ovog indeksa ukazuje na pogoršanje vazospazma.

Studije cerebralnog venskog sustava pomoću transkranijalnog Dopplera određene su, s jedne strane, varijabilnosti strukture cerebralnih vena, a s druge strane ograničenjima akustičkih pristupa i metoda za provjeru ispravnosti eholokacije (što je posebno važno za duboke vene i sinuse). Od najveće praktične važnosti je određivanje Dopplerovih karakteristika protoka krvi u ravnom sinusu u mirovanju i tijekom testova funkcionalnog opterećenja usmjerenih na promjenu (povećanje) intrakranijalnog tlaka. Važnost takvih postupaka određena je mogućnošću neinvazivne provjere i procjene težine intrakranijalne hipertenzije, kao i niza drugih patoloških stanja (na primjer, tromboze sinusa dure mater). U takvim situacijama, dijagnostički značajni Dopplerografski kriteriji su povećanje linearnih pokazatelja protoka krvi u dubokim venama i ravnom sinusu, kao i atipične reakcije tijekom antiortostatskih opterećenja s pomakom "točke infleksije" zbog ograničenja rezerve volumetrijske i elastične kompenzacije.

U slučajevima značajnog porasta intrakranijalnog tlaka (do razine usporedive s arterijskim tlakom ili veće od njega), razvija se hemodinamska situacija karakterizirana značajnim smanjenjem ili potpunim prestankom arterijskog protoka u mozak („cerebralni cirkulatorni zastoj“), što dovodi do moždane smrti. U tom slučaju, Dopplerov spektar protoka krvi iz intrakranijalnih arterija ne može se dobiti (ili se nalazi dvosmjerni protok s oštro smanjenom brzinom), u ekstrakranijalnim dijelovima brahiocefalnih arterija, vremenski prosječna linearna brzina protoka krvi je smanjena ili jednaka nuli. Preporučljivost istraživanja ultrazvučnom doplerografijom protoka krvi u ekstrakranijalnim (unutarnjim jugularnim) venama još nije utvrđena.