CC BY
55
СИБИРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ № 32009 (выпуск 2)
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК 616.12-008.331.1-06:616.831] -073.756.8
Е.В. Федоренко*, Н.Л. Афанасьева*,
Т.А. Шелковникова*, Н.В. Книпенберг**,
В.Ф. Мордовин*, В.Ю. Усов*
E-mail: [email protected]
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ГЕМАТЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА С ПОМОЩЬЮ КОНТРАСТИРОВАННОЙ МР-ТОМОГРАФИИ У ПАЦИЕНТОВ С АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ В СОЧЕТАНИИ С ГИПЕРТЕНЗИОННОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИЕЙ
* ГУ НИИ кардиологии СО РАМН, г. Томск, Россия;
** Негосударственное медицинское учреждение «Лечебно-диагностический центр», г. Томск
ВВЕДЕНИЕ
Нарушения мозгового кровообращения представляют собой одно из наиболее частых осложнений артериальной гипертензии и, как правило, приводят к более высокой степени инвалидизации пациентов, чем нарушения коронарного кровообращения у таких пациентов [2, 10]. Поэтому исследование факторов, способствующих развитию церебральных нарушений кровообращения, их инструментальное выявление у пациентов с артериальной гипертензией сохраняют свою высокую актуальность.
Это тем более важно, что до сих пор не существует единого подхода к инструментальному выявлению факторов риска развития органных нарушений мозгового кровообращения у пациентов с артериальной гипертензией. Значительные по объему включенных больных исследования ограничивались лишь оценкой уровня артериального давления при однократном измерении или при суточном мониториро-вании [7]. Информативная инструментальная оценка поражения органов-мишеней при артериальной гипертензии проводится недостаточно. В последнее время в ходе инструментальных исследований состояния головного мозга при артериальной гипертензии средствами МР-томографии было показано,
6
что при наличии МРТ-признаков перивентрикуляр-ного отека значимо повышается частота острых нарушений мозгового кровообращения, в том числе и летальных [4].
При этом одним из важнейших и при том не решенных до сих пор вопросов является взаимоотношение перивентрикулярного отека с нарушением ге-матоэнцефалического барьера в области этого отека. В частности, насколько микроциркуляторные нарушения типа стаза сопровождаются изменениями проницаемости ГЭБ для гидрофильных соединений, которые, как правило, сопровождаются повышенной вероятностью геморрагий или ишемического инсульта [10].
Один из важнейших факторов, способствующих развитию ишемического повреждения, - поражение эндотелия церебрального русла, проявляется на ранних стадиях, в первую очередь усилением проницаемости эндотелия для гидрофильных макромолекул.
Контрастированная МРТ представляет собой один из эффективных методов оценки проницаемости гистогематических барьеров при физиологических исследованиях в норме [1] и при различных патологических состояниях, а также в эксперименте [6]. Поэтому мы выполнили исследование состояния ГЭБ у пациентов с впервые выявленной АГ II-III стадий, сопровождавшейся выраженными изменениями со стороны ликворной системы и перивентрику-лярной отечностью различной степени тяжести, с помощью контрастированной МРТ головного мозга.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В исследование были включены 12 пациентов с артериальной гипертонией II-III стадий, у которых при первичном исследовании (при обращении по поводу стойкого повышения артериального давления) было выполнено МР-томографическое исследование головного мозга и установлено наличие пери-вентрикулярных повреждений и нарушений микроциркуляции. В качестве контрольных групп послужили, во-первых, 9 клинически здоровых лиц сравнимого возраста (40,7±11,4 года), без признаков повышения артериального давления, без данных за перенесенное повреждение головного мозга какого-либо генеза. Во-вторых, в качестве контрольной группы также были использованы данные исследований 10 лиц с перенесенной в прошлом контузией травматического генеза, с формированием расширения боковых желудочков по открытому типу (без признаков окклюзии оттока ликвора на каком-либо уровне). У пациентов наряду с ежедневным измерением артериального давления проводилось суточное мо-ниторирование АД (системами полностью автоматического измерения артериального давления Cardio-Tens 0364 (Meditech Kft, Hungary).
Контрастированное МРТ-исследование головного мозга. МР-томография всем обследованным выполнялась в лаборатории магнитно-резонансной
томографии ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН. Исследование проводили на низкопольном магнитнорезонансном томографе Magnetom-OPEN (Siemens AG, Германия), имеющем резистивный магнит с силой магнитного поля 0,2 Т. Для получения Т4- и Т2-взвешенных изображений использовалась импульсная последовательность спин-эхо или турбо-спин-эхо. Для ^-взвешенных изображений, выполненных в аксиальной плоскости, параллельно орбитомеа-тальной линии, а также в сагиттальной плоскости, центрируясь на область гипофиза, применялись параметры: ТК=450 ms, ТЕ=15 ms, угол а=70°. Изображения в режиме Т2-взвешивания имели следующие параметры: ТК=6000 ms, ТЕ=117 ms - и проводились в аксиальной плоскости. Толщина срезов составляла 6 мм.
После введения парамагнетика в дозе 3 мл 0,5М раствора на 10 кг веса спустя 5-7 мин выполнялось повторное исследование в Т1-взвешенном режиме с получением аксиальных срезов головного мозга, при тех же параметрах исследования и том же анатомическом расположении тела пациента и аксиальных срезов, что и до введения парамагнетика.
Количественная обработка результатов исследования выполнялась следующим образом.
По всем бассейнам кровоснабжения головного мозга с помощью средств обработки изображений определялась интенсивность ^-взвешенного изображения до и после введения контраста-парамагнетика в аппаратных единицах интенсивности. Индекс усиления интенсивности оценивался для всех локализаций как отношение интенсивностей Т1-взве-шенного изображения после введения контрастного препарата к исходному:
ИУ =
ис
TV- взв. Контраст
Т\-езе.Исходи
Величины индекса усиления ^-взвешенного изображения в различных структурах мозга при контрастированном Магневистом МРТ-исследовании головного мозга по группам пациентов с АГ с гипертензивной энцефалопатией, без нее и контрольной
(ИС / Л ГТТ/ Т1—ЄЗЄ.Контраст / ~ /ИС / 1-взв.Исходи V /
Контрольная группа Г ипертензивная энцефалопатия АГ без энцефалопатии
Теменная область больших полушарий Серое вещество 1,0±0,02 1,02±0,02 1,01±0,03
Белое вещество 1,01±0,03 1,03±0,03 1,01±0,02
Перивентрикулярные области (с включением базальных ядер) 1,01±0,03 1,07±0,02* 1,03±0,02
Гипофиз 1,12±0,04 1,09±0,04 1,11±0,03
Величины индекса усиления Tj-взвешенного изображения в различных структурах мозга при контрастированном Магневистом МРТ-исследова-нии головного мозга по группам пациентов с АГ представлены в таблице 1.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
У здоровых лиц контрольной группы картина МР-томограмм до и после введения контраста-парамагнетика фактически не отличалась, за исключением физиологического усиления структур венозных сплетений боковых желудочков, а также области гипофиза и его ножки. Такой характер распределения соответствует кинетическим свойствам классических парамагнетиков на основе комплексов ДТПА и его аналогов и хорошо известен с момента введения контрастов-парамагнетиков в практику клинической МР-томографии.
При обследовании пациентов с неоокклюзивной (нормотензивной) вентрикулодилатацией, но с нор-мотонией, а следовательно, с отсутствием перивент-рикулярных микроциркуляторных нарушений - при введении парамагнетиков МР-картина значимо не отличалась от таковой у здоровых контрольных лиц. В частности, степень усиления интенсивности изображений была в этой группе только в области боковых желудочков (сосудистых сплетений), а также в области турецкого седла (гипофиза). Визуальная картина МРТ при контрастировании парамагнетиком представлена на рисунке 1.
В отличие от представленных выше контрольных групп пациенты с гипертензивной энцефалопатией характеризовались не только усилением интенсивности изображения сосудистых сплетений боковых желудочков и гипофиза при введении парамагнетика, но и умеренным усилением изображения в области базальных ядер и перивентрику-лярных структур («шапочек» в окружении передних и задних рогов боковых желудочков). Количественные показатели степени усиления интенсивности представлены в таблице 1, а картина усиления - на рисунке 2.
Таким образом, данные контрас-тированного МР-томографического исследования головного мозга показывают, что у этих лиц с гипертен-зионной энцефалопатией отмечаются микроциркуляторные нарушения в терминальных участках бассейнов средних мозговых артерий, и в частности в области базальных ядер, а также в окружении боковых желудочков.
При контрастированном МР-то-мографическом исследовании пациентов с гипертензионной энцефалопатией в нашем исследовании было
Таблица 1
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Рис. 1. Картина отсутствия накопления контрастного препарата-парамагнетика (Магневист) структурами мозга при ^-взвешенном МР-томографическом контрастирован-ном исследовании у пациента-нормотоника с умеренным расширением боковых желудочков без видимых микро-циркуляторных нарушений. Представлены аксиальные срезы на уровне боковых желудочков в Т1-взвешенном режиме до (а - нормальное, в - увеличенное х3) и после (б - нормальное, г - увеличенное х3) контрастирования парамагнетиком. Минимальное накопление контраста в области сосудистых сплетений задних рогов боковых желудочков (рис. 1 б).
На сагиттальных срезах до и после контрастирования (д и е, соответственно) можно видеть нормальное интенсивное накопление контраста тканью гипофиза и слизистыми оболочками
выявлено умеренное, но достоверное усиление Т^ взвешенного изображения базальных ядер и пери-вентрикулярных отделов при введении этим пациентам парамагнитного контрастного препарата. Накопление при этом было достаточно минимально выраженным, составляя 5-12%, и, таким образом, заметно уступало степени усиления, наблюдаемой при введении контрастов-парамагнетиков пациентам с злокачественными новообразованиями или при остром ишемическом повреждении, когда интенсивность изображения в Т1-взвешенном режиме усиливается на 30-170%.
де
Рис. 2. Картина микроочагового накопления контрастного препарата-парамагнетика (Магневист) в головном мозге при Т1-взвешенном МР-томографическом контрастированном исследовании у пациента с расширением боковых желудочков и перивентрикулярными микроциркуляторными нарушениями на фоне АГ и гипертензивной энцефалопатии.
Представлены аксиальные срезы на уровне боковых желудочков в Т1-взвешенном режиме до (а - нормальное, в -увеличенное х3) и после (б - нормальное, г - увеличенное х3) парамагнитного контрастирования. При контрастировании видно усиление интенсивности изображения в области микроциркуляторных нарушений в окружении переднего рога левого бокового желудочка и в области базальных ядер справа. Здесь же признаки гипертензивной энцефалопатии на Т2-взвешенном срезе (д) и на Т2-ігш исследовании (е)
Однако изменение интенсивности Т1-взвешен-ного изображения совершенно значимо и указывает на повреждение у этих пациентов гематоэнцефали-ческого барьера в терминальных отделах бассейнов средних мозговых артерий, а также перивентрику-лярно, где при энцефалопатии, сопутствующей артериальной гипертензии, обычно наблюдаются нарушения микроциркуляции и явления интерстициального отека с формированием типичных для гипер-тензивной энцефалопатии изменений на Т2-взве-шенной и Т2*-взвешенной МР-томограммах.
Ранее в проспективном популяционном иссле-
довании [10] было доказано, что при наличии МР-томографических признаков перивентрикулярных микроциркуляторных нарушений у лиц с АГ значимо повышается вероятность развития инвалидизи-рующих и летальных нарушений мозгового кровообращения. Однако остается неясным, происходит ли это в результате локальных микроциркуляторных нарушений в главном органе-мишени артериальной гипертензии - головном мозге, или это лишь одно из локальных проявлений общесистемных патологических эффектов при АГ. Полученные в настоящей работе данные дают патофизиологическое обоснование клиническому факту повышенной частоты ОНМК при гипертензивной энцефалопатии. Значимое экстравазальное накопление гидрофильного парамагнетика - маркера патологической сосудистой проницаемости эндотелия именно в тех регионах, где и происходят наиболее часто ОНМК при АГ, доказывает, что у пациентов с гипертензивной энцефалопатией имеет место повреждение эндотелия с усилением сосудистой проницаемости и экстрава-зацией гидрофильных макромолекул, что, как было показано в эксперименте на моделях миокардиальной и мозговой ишемии, значимо связано с риском ишемических нарушений и формирования повреждения ткани.
Данные, приведенные в настоящем исследовании, статистически недостаточны для популяцион-но обоснованных выводов о влиянии факта накопления парамагнетика в базальных и перивентрику-лярных структурах на прогноз течения АГ пациентов с гипертензивной энцефалопатией, тем более на фоне антигипертензивной терапии. Однако они дают все основания для более широкого исследования состояния микроциркуляции головного мозга средствами контрастированной МР-томографии и, возможно, широкого проведения у лиц с АГ не только нативной бесконтрастной МРТ, но и контрасти-рованного исследования с целью выделения групп пациентов с повышенным риском церебральных осложнений АГ и соответствующей дальнейшей медикаментозной коррекции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Saeed M., Higgins C.B., Geshwind J.F., Wendland M.F. ^-relaxation kinetics of extracellular MR agents in normal and acutely reperfused infracted myocardium using echo-planar MR imaging//Eur. Radiol. 2000. V. 10. P. 310318.
2. Sacco R., Chair M., Emelia J. et al. Risk factors // Stroke.
1997. V. 28. P 1507-1517.
3. Reutern G. Ultrasound diagnosis of Cerebrevascular disease. /G. Reutern, H. Budingen // Stuttgart; N.Y. - Georg Trieme Verlag, 1993.
4. Reulen H.J., Graham R., Spatz M. et al Role pressure gradients and bulk flow in dynamics of vasogenic brain edema .// J. Neurosurgery. 1977. V. 46. P. 24-35.
5. Reiche W., Weiler C., Buell U., Keiser H.-J., Kersting A., Ringelstein E.B. Bestimmung der regionalen zerebrovas-cularen Perfusionsreserve(rCPR) mit der quantitativen Fluess /Volumen (F/V) SPeCt// Fortschr.Roent-genstr.1990. V. 51. N.1. Ss. 46-40.
6. Parizel P.M., Degryse H.R., Gheuens J. e.a Gadolinium-DOTA enhanced MR imaging of intracranial lesions. // J.Comput.Assist.Tomogr. 1989. V. 13. №3. P. 378-385.
7. Merrick M., Ferrington C., Cowen S. Parametric imaging of cerebral vascular reserves 1. Theory, validation and normal values //EurJ.Nucl.Med. 1991. V. 18. N.3. P. 171.
8. Мчедлишвили Г.И. Микроциркуляция крови: общие закономерности регулирования и нарушений. Л.Наука,
1998. - С. 203.
9. Knapp W.H., Kummer W.H., Kuebler W. Imaging of cerebral blood flow-to-volume distribution using SPECT // J.Nucl.Med. 1986. V. 27. N.4. P. 465-470.
10. Мордовии В.Ф., Семке Г.В., Афанасьева Н.Л., Лукья-ненок П.И., Карпов Р.С. Церебральная патология у больных с артериальной гипертонией. Диагностика и лечение. //Томск, 2007. - С. 9-122.
11. Гусев Е.И. Методы исследования в неврологии и нейрохирургии. - М.: Нолидж, 2000. - С. 222-236.
EVALUATION OF BLOOD-BRAIN BARRIER IN PATIENTS WITH ARTERIAL HYPERTENSION AND ENCEPHALOPATHY USING CONTRAST-ENHANCED MRI
E.V. Fedorenko, N.L. Afanasjeva,
T.F. Shelkovnikova, N.V. Knipenberg,
V.F. Mordovin, W.Yu. Ussov
SUMMARY
The study included 15 patients with arterial hypertension and verified periventricular enhancement of ^-weighted MR image in a zone around the horns of lateral brain ventricles. All patients as well as control nonhypertensive group underwent MRI study enhanced with injection of paramagnetic contrast agent as 2 ml of 0,5M saline sloution per 10 kg of BW. The enhancement of periventricular T1-weighted image after contrast injection was quantified as ratio of MRI intensities after and before injection. Increase of permeability of blood-brain barrier in zones of periventricular hypostasis was revealed.
Key words: arterial hypertension, hypertensive encephalopathy, contrast enhanced MRI, hematoen-cephalic barrier.
