7.5. Ультразвуковая допплерография

В настоящее время для диагностики сосудистых заболеваний головного мозга у детей используют высокоинформативные неинвазивные методы исследования. Это нейросонография, ультразвуковая допплерография, дуплексное и триплексное сканирование. Эффект Допплера состоит в том, что частота волн, принимаемых исследователем, зависит от скорости движения источника излучения и наблюдателя. Допплеровское смещение увеличивается при движении объекта к источнику ультразвука и уменьшается при движении от него.

Взаимодействие ультразвука с потоком крови — сложный физический процесс, в котором эритроциты являются главным источником

допплеровского смещения (тромбоциты меньше по размеру, а количество лейкоцитов относительно мало). Проводится анализ скоростных показателей кровотока на основе явления отражения ультразвуковых волн от эритроцитов.

В медицине для диагностики эффект Допплера используют как с ультразвуковым, так и с лазерным излучением. При этом ультразвуковые методы получили значительно более широкое распространение.

Одной из особенностей ультразвуковых волн, способствующей их широкому применению в диагностических целях, является возможность сравнительно просто ориентировать волны в определенном направлении путем концентрации их в узком пучке. В медицинской диагностике используют частоты ультразвуковых волн в диапазоне от 1 до 10 МГц.

Методы исследования мозгового кровотока

/. Нейросонография у новорожденных и детей первого года жизни. 2. Ультразвуковая допплерография:

А. Исследование кровотока в экстракраниальных сосудах (сонные и позвоночные артерии).

Б. Транскраниальная допплерография — исследование кровотока в крупных интракраниальных сосудах: средней, передней, задней мозговых артериях, глазной артерии и сифоне внутренней сонной артерии, интракраниальных отделах позвоночных артерий и в основной артерии. Исследование венозной системы включает определение скорости кровотока в большой мозговой вене (Галена), в вене Розенталя, в глубоких венах мозга (отток из прямого синуса).

3. Методы цветовой допплеровской эхографии

Метод дуплексного сканирования — цветовое допплеровское картирование кровотока (режим CFM — color flow mapping) — двухмерное изображение биологических структур, в котором скорость движения отдельных элементов отображается с помощью цвета различных оттенков. Используются энергетический допплер, допплеровская визуализация тканей, конвергентный цветовой допплер.

Возможности ультразвуковой допплерографии

• оценка коллатерального кровообращения в сосудах артериального круга большого мозга;

• контроль состояния церебральной гемодинамики (проведение функциональных тестов);

• выявление интра- и экстракраниальных стенозов (сужение) и окклюзии (полная закупорка) сосудов;

• выявление и контроль спазма сосудов головного мозга;

• диагностика артериовенозных мальформаций (пороки развития) сосудов головного мозга;

• метод регистрации микроэмболов;

• длительный интра- и послеоперационный мониторинг кровообращения;

• контроль эффективности сосудистой терапии;

• проведение профилактического обследования детей для выявления ранних форм патологии мозгового кровообращения.

Показания к проведению ультразвуковой допплерографии

1. Головные боли различного происхождения.

2. Обмороки.

3. Головокружения.

4. Патология шейного отдела позвоночника.

5. Последствия перенесенных черепно-мозговых травм.

6. Острое нарушение мозгового кровообращения.

Нейросонография. К «золотому стандарту» диагностических методов относится нейросонография, с помощью которой проводится исследование сосудов головного мозга у новорожденных и детей раннего возраста. Используются стандартные датчики с частотой 5—7 МГц. Нейросонография позволяет выявить следующие поражения головного мозга:

1. Геморрагические:

• пери-, интравентрикулярные;

• субарахноидальные;

• субдуральные;

• кровоизлияния в сосудистые сплетения.

2. Ишемические:

• инфаркты ствола и мозжечка.

3. Кисты мозга.

4. Воспалительные заболевания у детей раннего возраста,

обусловленные пре- и интранатальной инфекцией (краснуха, герпес и

т.д.).

5. Последствия внутриутробной инфекции (токсоплазмоз, герпес).

6. Пороки развития. Опухоли головного мозга.

Успехи в диагностике этих поражений позволяют рекомендовать

нейросонографию для всех новорожденных при выписке из родильного дома.

Транскраниальная ультразвуковая допплерография. Одной из наиболее поздних методик ультразвуковой диагностики является транскраниальная ультразвуковая допплерография (ТКУЗДГ). Впервые методика неин-вазивного ультразвукового исследования интракраниальных сосудов непосредственно через кожу головы была предложена R. Aaslid и соавт. в 1982 г. Применение этого метода стало возможным благодаря использованию ультразвукового зонда, являющегося источником сигнала с частотой 2 МГц, который проникает в интракраниальное пространство через определенные участки черепа — «ультразвуковые окна». Локация сосудов мозга производится через основные окна: орбитальное, височное и окно большого затылочного отверстия. Под «височным окном» понимается ультразвуковое «окно», где есть наибольшее истончение чешуи височной кости, которое, как правило, располагается между наружным краем орбиты и ушной раковины. Размеры этого окна весьма вариабельны, нередко его поиск представляет немалые трудности. Для исследования кровотока в прямом венозном синусе мозга используется затылочное окно в области наружной затылочной бугристости.

Исследование кровотока начинается в средней мозговой артерии (СМА) через среднее височное «окно» на глубине 56—60 мм, передней мозговой артерии (ПМА) — на глубине 65—70 мм; задней мозговой артерии (ЗМА) — на глубине 60—70 мм.

Венозный кровоток в базальной вене Розенталя можно лоцировать через височное «окно» на глубине 65— 70 мм, в прямом синусе — на глубине 56 мм.

У новорожденных и детей первых лет жизни имеются некоторые особенности транскраниальной допплерографии. В неонатологии исследование внутричерепных сосудов методом ультразвука предложил в 1979 г. Н. Bode. У детей в зависимости от возраста с увеличением размеров мозга меняется глубина расположения сосудов. Например, глубина локации средней мозговой артерии (до бифуркации) составляет 25 мм у новорожденных, а к 6 годам она почти удваивается. Скорость кровотока (систолическая, диастолическая, средняя) увеличивается ежедневно. Темп увеличения скорости кровотока зависит от массы тела ребенка. Чем больше недоношен ребенок и чем меньше его масса тела, тем сильнее это отражается на конечной диастолической скорости кровотока. Возможно, причиной являются низкая плотность капилляров в мозге, а также небольшое количество эластичных волокон в церебральных артериях недоношенных новорожденных.

Метод транскраниальной допплерографии позволяет оценить состояние кровотока по форме допплерограммы, направлению кровотока, линейной скорости кровотока (ЛСК), максимальной систолической (А_макс) и диастолической (А_мин), среднюю скорость кровотока и индекс пульсации (отношение разности величин систолической и диастолической линейной скорости кровотока к средней скорости). А_макс отражает сократительную функцию миокарда и эластичность стенок сосудов и зависит от артериального давления и вязкости крови. Диастолическая ЛСК определяет состояние периферического русла. Диастолическая и средняя скорость может зависеть от ряда факторов, решающее значение имеют колебания внутричерепного давления.

Основной количественной характеристикой мозгового кровотока является линейная скорость (ЛСК). В зависимости от возраста показатели ЛСК в сосудах значительно меняются. Увеличение скоростей церебрального кровотока достигает пика к 9 годам, затем скорости снижаются в среднем на 1 — 1,5 см/с в год; к 18 годам они достигают значений взрослого. У детей от 6 до 12 лет асимметрия кровотока минимальна (по средней мозговой артерии — 0,4 %, по передней и задней мозговой артерии — от 3 до 8 %). У новорожденных и детей раннего возраста, возбуждение, плач,

гипервентиляция, задержка дыхания приводят к изменениям скоростей кровотока. Это связано с увеличением реакции сосудов головного мозга на СО₂ по сравнению со взрослыми.

Данные, полученные при исследовании мозгового кровотока различными авторами, достаточно вариабельны. Диапазон колебаний количественных характеристик в норме зависит от таких факторов, как угол локации сосуда и особенности его анатомического расположения, возраста ребенка.

Показатели кровотока по венам и синусам мозга. У новорожденных средняя скорость кровотока в субэпендимальных венах составляет в среднем 3 см/с, во внутренних мозговых венах — 3,3 см/с, в вене Галена — 4,3 см/с, в прямом синусе — 5,9 см/с.

У детей от 5 до 15 лет ЛСК в глубокой средней мозговой вене — 11,1+2,7, в большой мозговой вене — 12—34 см/с, в прямом синусе — 19,1±7,1 см/с.

Новые методы обследования сосудов головного мозга. Дальнейший прогресс развития ультразвуковых технологий привел к развитию дуплексного и триплексного методов сканирования головного мозга. Метод дуплексного сканирования сочетает в себе визуализацию сосудов и структур мозга в В-режиме и допплеровскую оценку показателей кровотока с различным видом компьютерной обработки спектра допплеровского сдвига частот [Barber et al., 1974]. Современная ультразвуковая техника позволяет производить два типа обработки допплеровского сигнала в режиме реального времени. Первый тип — цветовое доп-плеровское картирование (ЦДК) — заключается в получении цветовой картограммы в результате преобразования допплеровского сдвига частот с учетом направления потока крови, его скорости и угла между продольной осью сосуда и направлением ультразвукового луча. Второй тип — энергетический допплер («энергетическая допплерография», «ультразвуковая ангиография», «мощностной допплер») — заключается в анализе амплитуды ультразвуковых колебаний, отраженных от движущихся объектов. Информация представляется на дисплее в виде окрашенных цветом кровотоков. В отличие от ЦДК энергетическая допплерография нечувствительна к направлению потока, малозависима от угла между ультразвуковым лучом и кровотоком, более чувствительна, особенно к медленным потокам. В ультразвуковых сканерах методы спектрального допплера и цветного допплеровского картирования применяются вместе с другими методами: В-режим — метод двухмерной эхографии с серошкальным изображением; М-режим — метод оценки движения биологических структур по изменению во времени одномерной ультразвуковой эхограммы.Ультразвуковые приборы, в которых используется только режим спектрального допплера и отсутствует В-режим, иногда называют приборами «слепого допплера». Дуплексные приборы — наряду с В-режимом применяется спектральный допплер (D-peжим).

Дуплексное сканирование с цветным допплеровским картированием является наиболее современной и информативной диагностической технологией, позволяющей получить данные о состоянии и функции крупных, средних, мелких, внутриорганных сосудов. Этот метод практически соединил возможности ангиографии и реовазографии, являясь безопасным и относительно недорогим. Дуплексное сканирование с ЦДК, по мнению Международного конгресса по ангиологии (Лондон, 1995), должно стать основным методом диагностики сосудистой патологии и «золотым стандартом» для других методик.

Получение цветовой картограммы потока крови, его спектрального анализа и изображение сосуда в В-режиме получило название триплексного сканирования (режим В + CFM + D). У детей раннего возраста эта методика широко применяется при исследовании сосудов головного мозга.