CC BY
52
СИБИРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ № 42008 (выпуск 2)
УДК 616.12-008.331.1-073.756.8
Е.В. Федоренко*, H.-J. Wittsack**, А.М. Русина*, В.М. Гуляев*, Т.А. Шелковникова*, Н.Л. Афанасьева*, Н.В. Книпенберг***, В.Ф. Мордовин*, В.Ю. Усов*
E-mail: [email protected]
КОМПЛЕКСНАЯ ЛУЧЕВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРОПРОТЕКТИВНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АНТИГИПЕРТЕНЗИВНОЙ ТЕРАПИИ СРЕДСТВАМИ МР-ТОМОГРАФИИ И ПЕРФУЗИОННОЙ СРКТ ГОЛОВНОГО МОЗГА
* Гу нии кардиологии Томского научного центра сО рАМн;
** институт медицинской радиологии, кельн, Германия;
*** негосударственное медицинское учреждение «лечебно-диагностический центр», г Томск
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время методы функциональной оценки мозгового кровообращения при контрасти-рованных рентгенологических исследованиях сосудов брахиоцефального бассейна у пациентов с наиболее распространенной патологией сердечно-сосудистой системы - артериальной гипертензией практически не применяются. Функциональные методы исследования мозгового кровотока в повседневной практике ограничиваются ультразвуковыми доппле-ровскими методиками [1, 2] и различными модификациями перфузионной однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОЭКТ) головного мозга [3]. Контрастированная рентгеновская компьютерная томография (РКТ) и спиральная рентгеновская компьютерная томография (СРКТ) используются, как правило, для визуализации стенозов крупных сосудов [4, 5]. Между тем возможность точного количественного определения концентраций рентген-контрастного препарата в сосудах и тканях, присущая ДинРКТ, в сочетании с высоким временным и пространственным разрешением этого метода и использованием количественных моделей внутрисосу-дистой и внесосудистой кинетики индикаторов позволяет оценить тканевой кровоток в физиологических единицах (т.е. как мл/мин/100 г ткани) [6], не ограничиваясь простым контрастированием гемо-динамического просвета артерий. Общепризнанными методами количественной оценки мозгового кровотока являются различные радионуклидные методы исследования, такие, как однофотонная эмис-
сионая компьютерная томография (ОЭКТ) с 99mTc-ГМПАО или 99тТс-ЭЦД, либо позитронная эмиссионная томография с H215O [7]. Однако в аспекте широкого практического клинического применения ОЭКТ и ПЭТ оказываются малодоступны для больных с артериальной гипертензий и экономически неподъемны для бюджета больниц и клиник ввиду высокой себестоимости, малой распространенности установок и довольно большой временной длительности собственно исследования.
между тем количественное исследование кровотока головного мозга у пациентов с артериальной гипертензией является исключительно важным, поскольку, как давно доказано, именно мозговой инсульт представляет собой одну из главных причин инвалидизации больных с хронической АГ при недостаточно эффективном контроле артериального давления [8, 9]. У пациентов с артериальной гипертензий в настоящее время изучаются возможные ранние маркеры нарушения мозгового кровообращения и оценки церебральной гемодинамической эффективности антигипертензивной терапии. Одним из таких маркеров или ранним признаком дис-циркуляторных нарушений на уровне микроциркуляции является перивентрикулярная отечность белого вещества головного мозга [10]. В последнее время было показано, что у пациентов с артериальной гипертензией и микроциркуляторными нарушениями в области перивентрикулярного отека по данным МРТ головного мозга чаще отмечаются ла-кунарные и кортикальные инфаркты мозга, в том числе с летальными исходами [11, 12]. Однако их изменения в ходе антигипертензивной терапии остаются практически неизученными, хотя контрасти-рованная ДинрКТ позволяет проводить рутинную оценку мозгового кровотока по всем бассейнам кровоснабжения, благодаря хорошо разработанным методикам и общедоступным полуавтоматическим пакетам обработки данных перфузионной ДинРКТ.
В группе пациентов с артериальной гипертен-зией мы попытались изучить количественно выраженность перивентрикулярного отека, показатели мозгового кровотока в области перивентрикуляр-ной отечности, в области базальных ядер и по бассейнам кровоснабжения передней, средней и задней мозговой артерии (ПМА, СМА, ЗМА соответственно) при первичном обследовании пациента и на фоне проводимой терапии через шесть месяцев клинического наблюдения, в аспекте сопоставления динамики артериального давления и показателей комплексного лучевого исследования головного мозга
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследование было выполнено у 22 пациентов c неосложненной эссенциальной артериальной гипер-тензией II стадии (среднесуточное АДсист=152,8± 7,6 мм рт. ст., среднесуточное АДдиаст = 94,6± 5,2 мм рт. ст.), без признаков перенесенных острых
нарушений коронарного и мозгового кровообращения, и в частности геморрагий или ишемических инфарктов головного мозга в анамнезе. Диагноз артериальной гипертензии был установлен по результатам комплексного лучевого исследования, с использованием ультразвукового исследования почек, рентгеновской катетерной ангиографии аорты и почечных артерий и/или контрастированной ДинРКТ-ангиографии почечных артерий и почек и комплексного эндокринологического исследования, позволивших исключить симптоматический характер патологии.
Всем пациентам при поступлении и через 6 мес терапии и наблюдения выполнена контрасти-рованная динамическая перфузионная спиральная РКТ (ДинРКТ) головного мозга с количественным расчетом показателей мозгового кровотока. Собственно перфузионная ДинрКТ выполнялась как последовательность ежесекундных томосрезов толщиной по 5 мм на уровне тел боковых желудочков и базальных ядер в течение 40-45 с после болюсного введения рентгенконтрастного препарата (Визи-пак, «Никомед-Амершам» или Ультравист-370, «Шеринг-Байер»). При этом рентгеноконтрастный препарат вводился в объеме до 50 мл со скоростью 4-6 мл/с. Непосредственно вслед за этим немедленно выполнялась статическая РКТ - для оценки кровенаполнения, не меняя положения тела, на 60-й-75-й с после введения контрастного препарата. На динамическом исследовании выделялась передняя мозговая артерия, обычно видимая на этих срезах из артериальных стволов лучше всего, и по изменению рентгенплотности (РП, ед. Хаунсфильда) изображения в ней строилась зависимость {РП-время}, которая затем при количественных расчетах мозгового кровотока использовалась в качестве входной артериальной функции. Кривые {РП-время} затем автоматически строились по всем точкам изображения. По результатам свертки входной артериальной функции и повоксельно полученных таким образом кривых {РП-время} были получены карты пространственного распределения регионального мозгового кровотока (рМК, в абсолютных физиологических единицах как мл/мин/100 г ткани).
В частности, региональный мозговой кровоток (рМК, мл/мин/100 г ткани) рассчитывался, исходя из очевидного соотношения среднего времени прохождения (СВП, с) болюса контраста через исследуемую область мозга и ее кровенаполнения и кровотока: СВП=рМОК/рМК. Поскольку в то же время величина рмОК соотносится с входной артериальной функцией как:
+1 /
| ^сег (т^т / рМОК =- 1 /1 ,
/ | Са (Т¥Т
а среднее время прохождения рентгенконтраста в области ткани мозга по определению представляет собой отношение:
+ад /
JtCcer (r)dr / СВП = -Z
/ J Ccer (T)dT '
/ —ад
то по имеющимся данным оказывается возможным автоматически рассчитать величину рМК.
Расчет величин РМК выполнялся с помощью специально разработанного пакета программ обработки данных перфузионной ДинРКТ в формате Dicom3.0 StrokeTool (разработка, кодирование и оптимизация пакета прикладных программ - H.-J.Witt-sack [13], www.digitalimagesolutions.de). Показатели кровотока анализировались раздельно для белого и серого вещества по артериальным бассейнам кровоснабжения головного мозга и отдельно - для области базальных ядер и области перивентрикулярной отечности.
Также всем пациентам при первичном обследовании и через 6 месяцев наблюдения была выполнена магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга в Т1-взвешенном (TR=450 ms, TE=15 ms, a=70°) и в Т2-взвешенном (TR=6000 ms, TE=117 ms) режиме. Исследования проводились с получением изображений в аксиальной(параллельно орбитомеаталь-ной линии) и сагиттальной плоскостях. Толщина срезов составляла 5 мм.
По данным МРТ исследования, помимо клинической визуальной верификации структурных изменений головного мозга была проведена количественная оценка показателей размеров ликворной системы и выраженность перивентрикулярного отека белого вещества головного мозга (ПВО). В частности рассчитывались такие показатели, как: поперечник боковых желудочков на уровне тела, мм, линейный размер зоны перивентрикулярного отека, мм; кровоток в области базальных ядер, мл/мин/100 г; мозговой кровоток, в области бассейнов артерий мозга (СМА, ПМА, ЗМА с расчетом отдельно кровотока в коре головного мозга и белом веществе), мл/мин/100 г; кровоток в области зоны перивентрикулярного отека, мл/мин/100 г; объем боковых желудочков, куб. см.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
Нормальные величины кровотока в физиологических абсолютных единицах, (как мл/мин/100 г), полученные у контрольных здоровых лиц без повышения артериального давления и без установленной соматической патологии методом перфузионной ДРКТ, составили в частности по бассейнам: бассейн передней мозговой артерии: кора головного мозга -68,2±7,6 мл/мин/100 г ткани, белое вещество - 20,1± 7,2 мл/мин/100 г ткани; бассейн средней мозговой ар-
Е.В. Федоренко, H.-J. Wittsack и др.
ЛУЧЕВАЯ ОЦЕНКА ЦЕРЕБРОПРОТЕКТИВНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АГ ТЕРАПИИ
терии: кора головного мозга - 76,2±9,6 мл/мин/100 г ткани, белое вещество - 19,4±8,9 мл/мин/100 г ткани; бассейн задней мозговой артерии: кора головного мозга - 95,3±9,3 мл/мин/100 г ткани, белое вещество 26,3±5,4 мл/мин/100 г ткани. Кровоток в области базальных ядер у пациентов с интактной тканью головного мозга составил в нашей контрольной группе 98± 2 мл/мин/100 г.
Величины мозгового кровотока рМК в физиологических абсолютных единицах (как мл/мин/100 г) при первичном обследовании у наших пациентов составили в среднем: бассейн ПМА: кора головного мозга - 48,2±7,6, белое вещество - 20,1±7,2; бассейн СМА: кора головного мозга - 56,2±9,6, белое вещество - 19,4±8,9; бассейн ЗМА: кора головного мозга -55,3±9,3, белое вещество 26,3±5,4. Кровоток в области базальных ядер составил: 98±22 мл/мин/100 г, кровоток в области перивентрикулярного отека: 22,4±10,3 мл/мин/100 г.
При первичном МР-исследовании показатели ликворной системы составляли: линейный размер (ширина) переднего рога боковых желудочков -5,2±2,5 мм, тела - 7,0±3,0 мм, заднего рога - 9±3,4 мм; линейная протяженность перивентрикулярного отека составила 2,2±2,8 мм.
По результатам контрольных исследований спустя 6 мес лечения анатомические показатели ликвор-ной системы, выраженность перивентрикулярного отека, показатели кровотока и кровенаполнения ткани головного мозга в целом по группе обследован-
ных не имели какого-либо однородного характера изменений. В нескольких случаях отмечалось увеличение линейных размеров желудочков мозга и пери-вентрикулярного отека, а также уменьшение показателей кровотока и кровенаполнения; у ряда пациентов верифицировано отсутствие какой-либо динамики по данным МРТ и СРКТ. Поэтому, основываясь на результатах контрольного обследования через 6 мес после начала лечения, нами были выделены две группы пациентов: 1-я - с положительной динамикой исследуемых параметров ликворной системы в виде уменьшения линейных размеров желудочков мозга и выраженности перивентрикулярного отека (типичная картина представлена на рис. 1 (см. обложку 3)); и 2-я группа - с отсутствием или отрицательной динамикой состояния ликворной системы головного мозга, у этих пациентов, как правило, отмечалось также отсутствие улучшения рмК как в области базальных ядер, так и в области лейкоареоза (перивентрикулярного отека) - рис. 2 (см. обложку 3). Детальные результаты исследования этих групп представлены в таблице.
При анализе клинических данных оказалось, что у пациентов первой группы в ходе проводимой терапии было достигнуто умеренное снижение САДсист от 138±8 мм рт. ст. до 126±6 мм рт. ст. Кроме того, у пациентов 1-й группы происходило увеличение кровотока в области базальных ядер. Во 2-й группе у пациентов на фоне терапии стойкого снижения артериального давления достигнуто либо не было, ли-
Таблица
Показатели кровотока и размеров боковых желудочков ликворной системы в динамике наблюдения пациентов с артериальной гипертензией
Показатели лучевого исследования головного мозга Исходно, в целом по группе обследованных, n=22 Через 6 мес терапии
1-я группа, n=12 (адекватное снижение АД в ходе терапии) 2-я группа, п=10 (отсутствие динамики АД или избыточное его снижение)
Поперечник боковых желудочков на уровне тела, мм 7±0,5 6,0±0,57 * 7,2±1,04
Линейный размер зоны перивентрикулярного отека, мм 2,2±0,46 2,2 ±0,34 2,18±0,86
Кровоток в области базальных ядер, мл/мин/100 г 88±0,61 98±6,34 * 87,6±6,84
Мозговой кровоток, в области кортикальных бассейнов артерий мозга, мл/мин/100 г ПМА Серое в-во 85±0,61 84±6,63 83±6,65
Белое в-во 27±1,16 26±2,59 27±2,53
СМА Серое в-во 98±3 100±5,19 99±6,33
Белое в-во 28±1,33 28±2,02 27±2,85
ЗМА Серое в-во 80±3,16 81±6,05 81±6,65
Белое в-во 25±1,5 24±3,46 25±2,85
Кровоток в области зоны перивентрикулярного отека, мл/мин/100 г 22,1±1,72 22,9±2,97 22,3±3,26
Объем боковых желудочков, куб. см 12±0,83 11±1,01 * 12±1,58
* - р < 0,05 при сравнении величин показателей после лечения с исходным значением.
бо, напротив, имело место выраженное снижение цифр САД от 154 до 123 мм рт. ст. [таблица, рис. 1, 2 (обложка 3)].
Таким образом, поскольку динамическая СРКТ с контрастированием при артериальной гипертензии и сопутствующем повреждении головного мозга позволяет рассчитать мозговой кровоток с высоким пространственным разрешением, обеспечивая точную оценку показателей рмК в абсолютных физиологических единицах [6, 13], в нашем случае она позволила показать, что при адекватной антигипертен-зивной терапии достигается улучшение кровоснабжения в области базальных ядер головного мозга (таблица). При этом величина снижения систолического артериального давления составляет от 10 до 22 мм рт. ст.
В то же время, как можно видеть по 2-й группе, достижение более выраженного снижения артериального давления у пациентов с артериальной ги-пертензией не ведет к улучшению мозгового кровотока. На фоне снижения артериального давления по сравнению с исходным САД более чем на 25% в ходе антигипертензивной терапии наблюдаются отрицательные изменения показателей ликворной системы, сопровождающиеся отеком белого вещества головного мозга в перивентрикулярной зоне, а также ухудшением кровотока и кровенаполнения головного мозга.
Таким образом, синхронное с благоприятной динамикой АД изменение показателей перфузии головного мозга и анатомических размеров ликворной системы позволяет говорить о самостоятельном значении томографических исследований головного мозга для оценки церебральной гемодинамики у пациентов с АГ. Действительно, ранее многократно и с использованием различных методов исследований (динамической сцинтиграфии [14], перфузионной ОЭКТ [15], перфузионной МРТ [16]) было доказано, что при артериальной гипертензии не происходит заметного снижения кровотока мозга в кортикальных отделах, но в значительной доле пациентов отмечается гипоперфузия в базальных ядрах [17], в перивентрикулярном белом веществе и в вертебро-базилярном бассейне [18]. По данным проспективного инструментального наблюдения средствами мРТ за пациентами с артериальной гипертензией, не принимавшими регулярной адекватной терапии, как раз при наличии перивентрикулярных зон гиперинтенсивного Т2-взв. изображения отмечается повышенный риск мозгового инсульта, в том числе летального [12]. Наши данные вполне согласуются с этим. Именно при уменьшении перивентрикуляр-ного отека в ходе эффективной антигипертензивной терапии происходила практически полная нормализация кровотока в базальных структурах . В то же время в области собственно перивентрикулярной отечности не отмечалось заметного приращения кровотока. Вероятно, нарушения локальной микро-
циркуляции в этих отделах носили стойкий характер, возможно, сопровождаясь органическими изменениями глиальных структур как при различных экспериментальных компрессионных моделях [19].
В то же время при отсутствии гипотензивного эффекта или, наоборот, при чрезмерном снижении артериального давления улучшения кровотока и положительных изменений со стороны ликворной системы не происходило. Это согласуется, в первую очередь, с отмеченной выше повышенной частотой мозговых инсультов у таких лиц [11, 12].
До сих пор МРТ головного мозга не включается в список методов исследований, проведение которых обязательно или весьма важно у лиц с артериальной гипертензией. Представленные здесь данные позволяют говорить, что именно МРТ головного мозга позволяет выявить изменения ликворных пространств и перивентрикулярных областей, сопровождающиеся повыщенным риском мозгового инсульта, с одной стороны, а с другой, - визуализировать положительную динамику в виде регресса перивент-рикулярной отечности в результате эффективной антигипертензивной терапии. В ближайшей перспективе, очевидно, при проведении клинических исследований эффективности антигипертензивных препаратов обоснованно включать в состав используемых методик технологии МРТ и перфузионной СРКТ головного мозга, как наиболее адекватно отражающих терапевтически существенные изменения в важнейшем из органов-мишенй АГ - головном мозге.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гусев Е.И. Методы исследования в неврологии и нейрохирургии. - М.: Нолидж, 2000. - C. 222-236.
2. Лелюк С.Э., Джибладзе Д.Н., Никитин Ю.М. Оценка состояния цереброваскулярного резерва у больных с сочетанной атеросклеротической патологией магистральных артерий головы с использованием функциональной нагрузочной пробы с ацетазоламидом //Ан-гиол. Сосуд. хир. - 1995. - № 3. - С. 7-23.
3. Усов В.Ю., Плотников М.П., Шипулин В.М. Количественная томосцинтиграфическая оценка объема ишеми-ческого повреждения головного мозга: выбор оптималь-ногорадиофармпрепарата и техника расчета. ОЭКТ в исследованиях мозгового кровотока. // Мед. радиология.
- 1997. - № 3. - C. 5-12.
4. Калмин О.В. Ангионеврология. СПб.: СпецЛит, 2004.
5. Meyer F.B., Sundt T.M.Jr, Piepgras D.G., Sando B.A., Forbes B. Acute carotid occlusion // in : Occlusive Cerebrovascular disease. Diagnosis and surgical management (ed. by T.M. Sundt), Philadelphia, WB Saunders Co., 1987, P. 269-279.
6. Marks M. P., Katz D. A. Spiral CT angiography of the cerebrovascular circulation // in: Fishman E.K. Jeffry R.B. Spiral CT: Principles, Techniques and Clinical Applications.
- New York, 1995. - P. 671-682.
7. Лишманов Ю.Б. Радионуклидная диагностика для практических врачей. Томск: STT, 2004, 394 с.
8. Верещагин Н.В., Моргунов В.А., Гулевская Т.С. Патология головного мозга при атеросклерозе и артериальной гипертонии. М.: Медицина, 1997, 392 с.
