3 курс / Патологическая физиология / Атеросклероз_сосудов_сердца_и_головного_мозга

180	Глава 5. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ АТЕРОСКЛЕРОЗА

Кровоизлияние в бляшку представляет зону пониженной эхогенности, обычно с неровными контурами. Области тромбоза также эхонегативны. Изъязвленные атеросклеротические бляшки имеют, как правило, неровную поверхность с «кратерообразным» углублением.

Âпроведенных нами исследованиях [105, 106] в скринирующем режиме было выполнено 2769 ультразвуковых ангиографий сонных артерий у пациентов с различ- ными сердечно-сосудистыми заболеваниями, среди которых наиболее частой (84%) патологией была ИБС. Отдельную группу составили 54 больных с атеросклеротическим поражением каротидных артерий и клиническими проявлениями НМК II–IV степени. Пациентам этой группы, кроме УЗИ сонных артерий, были выполнены восходящая церебральная ангиография и операция каротидной эндартерэктомии с последующим макро- и микроскопическим анализом биопсийного операционного материала (проф. И.В. Суходоло).

Âработе использовали эхо-сканеры SSD-280 (фирма «Aloka», Япония), «Ultramark-9 HDI» (фирма ATL, США) и высокочастотный (7,5 МГц) линейный датчик. Двухмерное сканирование сонных артерий выполняли

âпродольной и поперечной проекциях с передне-боко- вой поверхности шеи при максимальном отведении головы. Для количественной оценки амплитуды, частоты и интенсивности отраженного сигнала от стробируемого объекта применяли встроенную в прибор программу гистометрического анализа.

У больных ИБС атеросклеротическое поражение сонных артерий выявлено в 64% случаев; у пациентов, перенесших инфаркт миокарда, частота таких находок составляла 81,6%. Чаще всего (83,3%) бляшки локализовались в верхней трети и бифуркации ОСА. Асимметричное поражение наблюдалось в 4 раза реже, чем двустороннее и «многоэтажное». Причем последний вид поражения у больных с НМК установлен в 85,2%.

Нам не удалось проследить параллелизма между степенью стенозирования каротидных артерий и тяжестью неврологического дефицита. Это подтверждает данные литературы о том, что у 15–20% больных даже полная односторонняя окклюзия ВСА может протекать бессимптомно благодаря компенсаторной роли коллатерального кровообращения [107].

При сопоставлении частоты выявления каротидных стенозов с помощью УЗИ и рентгеноконтрастной ангиографии корреляционный анализ показал высокое совпадение (r = 0,79; p < 0,01) результатов обоих методов исследования. Однако применение двухосевого двухмерного УЗИ позволяет более точно определять степень сужения артерии. Это связано с тем, что при измерении диаметра сосуда в одной продольной проекции истинная величина стеноза искажается, в особенности при эксцентрических бляшках, тогда как поперечное сканирование, как это изображено на рис. 106, дает возможность определять площадь сечения артерии и степень ее стеноза.

В ходе выполнения наших ранних исследований привлекла внимание неоднородность интенсивности отраженного сигнала от выявленных атероматозных наложений. Первоначально среди всех ультразвуковых находок были выделены две разновидности бляшек – плотные, с высокой эхогенностью, и неплотные, или «мягкие» бляшки.

Интенсивность эхо-сигнала от неплотных бляшек не превышала 19 Дб и по уровню приближалась к таковой от близрасположенной щитовидной железы, что, собственно, и позволило классифицировать эти бляшки как «мягкие», или рыхлые.

Вторая категория бляшек отличалась значительной (30–40 Дб) интенсивностью отраженного сигнала, гистометрический анализ которого превышал уровень интенсивности сигнала от сосудистой стенки. Эти бляшки были отнесены к плотным, или гомогенным.

Исходя из основных принципов эхографии, гистометрическое разложение отраженной ультразвуковой волны позволяет по максимальной амплитуде интенсивности эхо-сигнала оценивать консистенцию бляшки (плотная, неплотная), а по частоте встречаемости амплитуд максимального уровня – структуру бляшки (однородная, неоднородная).

Сопоставление гистометрического анализа В-скани- рования атеросклеротических бляшек и результатов морфологического исследования тканей, полученных после каротидной эндартерэктомии у 54 пациентов, позволило выделить вполне определенные эхоморфоструктурные критерии классификации каротидного атеросклероза. По массивности включения в бляшку грубых кальцинозных и фиброзных конгломератов, наличию набухания и казеозного некроза, которые нашли свое отражение в результатах УЗИ, все бляшки были разделены на 3 типа (рис. 135):

•1-é тип – «мягкие», рыхлые бляшки с низкой акустической плотностью и амплитудой эхо-сигнала в диапазоне от 3 до 18 Дб (рис. 135А);

•2-é тип – гетерогенные бляшки с широким диапазоном амплитудных характеристик интенсивности эхосигнала (рис. 135Б);

•3-é тип – плотные, гомогенные бляшки с высокой ча- стотой амплитуд гистограммы в полосе интенсивности эхо-сигнала от 19 до 40 Дб (рис. 135В).

Дискриминантный анализ результатов В-сканирования и морфологического исследования показал достоверность ультразвуковой идентификации рыхлых липидных наложений в 95,8%, гетерогенных фиброзных бляшек в 77,5% и плотных кальцинированных бляшек в 80% случаев.

Не лишены любопытства наши наблюдения определенной закономерности локализации атеросклеротических бляшек разных типов в каротидном бассейне (рис. 136). Так, бляшки 1-го типа в 90% случаев располагались в нижней и средней трети ОСА, в ряде наблюдений циркулярно суживая просвет сосуда на протяжении до 2

5.2. Методы визуализации атеросклеротического поражения артерий

181

	см. Бляшки гетеро-
	генной структуры
	(2-го типа) встреча-
	ëèñü ÷àùå (83%) â
	верхней трети и в об-	1	2	3
	ласти бифуркации
	ОСА. Атероматозные
	наложения 3-го (го-	А
	могенного) структур-
	íîãî òèïà â 94% íà-
	блюдений локализо-
	вались в устьях ВСА.
	Такие бляшки в 34%
	случаев имели кон-
	центрическую форму
	с выступающими в
	просвет сосуда фраг-
	ментами, в 8% – не-	Б
	правильную, «крате-
	рообразную» форму,
	наиболее вероятно,
	вследствие изъязвле-
	ния поверхности
	бляшки. Среди всех
	больных с выявлен-
	ным атеросклерозом
	сонных артерий у	В
	12% выявлено соче-
	тание бляшек разных	Рис. 135. Двухмерное сканиро
	структурных типов в	вание сонных артерий с гисто
	одном сосуде и «мно-	метрическим анализом эхомор
	гоэтажное» пораже-	фоструктуры атеросклеротичес
	íèå ÎÑÀ è ÂÑÀ.	ких бляшек. 1 – сканирование в
	Важно отметить,	продольной проекции; 2 – ска
		нирование в поперечной проек
	что, не найдя прямой
		ции; 3 – гистограмма эхо сигна
	зависимости между
		ла. Атеросклеротические бляш
	степенью стенозиро-	ки в просвете сосуда указаны
	вания сонных арте-	стрелками. А, Б, В – различные
	рий и тяжестью кли-	типы бляшек. Остальные поясне
	нических проявле-	ния в тексте
	íèé ÍÌÊ, ìû îáíà-

ружили связь между структурными типами атеросклеротического поражения сосудов и особенностями клинической симптоматики. Так, среди 173 больных со стенозами ВСА менее 75% наличие плотных, гомогенных бляшек сопровождалось неврологическим дефицитом лишь в 5% случаев, тогда как при рыхлых и гетерогенных бляшках у 64% больных наблюдались неврологи- ческие нарушения различной тяжести (канд. мед. наук М.П. Плотников).

С учетом изложенного, при оценке атеросклероти- ческого поражения сонных артерий с помощью дуплексного сканирования, нам представляется целесообразным определять не только степень стенозирования сосудов, но и интенсивность эхо-сигнала, которая характеризует структурные особенности атероматозных наложений,

ВСА

94%

– 1 тип

83%

– 2 тип

– 3 тип

90%

ОСА

Рис. 136. Наиболее частая локализация атеросклероти ческих бляшек разных струк турных типов в общей (ОСА) и внутренней сонной (ВСА) артериях

Рис. 137. Методы ультразву ковой оценки степени стено за бифуркации общей сонной артерии

что, в свою очередь, подтверждено почти полным совпадением результатов УЗИ с данными морфологического исследования.

В дополнение к сказанному, существует мнение о том, что негомогенные бляшки являются маркером высокого риска развития НМК, в том числе ишемических инсультов, обусловленных эмболией [108].

Для ультразвуковой оценки степени наиболее часто встречающегося стеноза бифуркации ОСА существует три различных способа [69– 71] (рис. 137):

• ECST (European Carotid Surgery Trial) – метод, при котором степень стеноза вычисляется как отношение разности величины максимального и свободного просвета к величине максимального диаметра сосуда, выраженное в процентах;

• NASCET (North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial) – метод, при котором степень стеноза вычисляется как отношение разности величины диаметра ВСА дистальнее места стеноза к величине свободного просвета сосуда, выраженное в процентах;

•CC (Cоmmon Carotid) – метод, при котором степень стеноза вычисляется как отношение стеноза и вели- чины свободного просвета сосуда к величине диаметра ОСА, выраженное в процентах.

Кроме определения степени сужения сосуда, дуплексное сканирование позволяет хорошо визуализировать атеросклеротическую бляшку и оценивать характерные изменения кровотока в области стеноза.

При стенозировании ВСА на допплерограммах выявляют следующие наиболее важные изменения (рис. 138):

–участок артерии с повышенной скоростью кровотока в области сужения просвета сосуда атеросклеротической бляшкой (рис. 138Б);

–участок артерии с турбулентным кровотоком, выражающимся в типичном наложении допплеровских

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

А

Б

В

Рис. 138. Дуплексное сканиро вание стенозированной сонной артерии. Тонкой стрелкой указа но направление кровотока. Мет ка установлена в участках опре деления скорости кровотока: А – до бляшки; Б – в области стено за; В – в постстенотическом уча стке артерии. Остальные поясне ния в тексте

182	Глава 5. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ АТЕРОСКЛЕРОЗА

высокочастотных сигналов, связанных с повышением скорости потока, и низкочастотных сигналов, обусловленных вибрацией сосудистой стенки (рис. 138В);

–снижение скорости кровотока в ВСА на 30% и более по сравнению с контрлатеральной артерией;

–уменьшение диа-

столической составляющей скорости кровотока в ВСА по сравнению с контрлатеральной артерией.

Используемый в литературе термин «гемодинамически значимый стеноз» до настоящего времени не получил достаточ- но четкого определения. Под ним обычно подразумевают такую стадию стенозирующего процесса, при которой возникает снижение кровоснабжения мозга. Клинически было ус-

тановлено, что ишемические нарушения мозгового кровообращения с наибольшей частотой возникают при сужении просвета ВСА на 75–90% [103]. Однако в ряде случаев даже полная окклюзия ВСА может не проявляться клинически и, наоборот –ишемические мозговые катастрофы могут развиваться при небольших стенозах. Это обусловлено тем, что опасность развития церебральной артерио-артериальной эмболии зависит не от степени стенозирования, а от структуры атеросклеротической бляшки, изъязвлений и кровоизлияний, интрамуральных и пристеночных тромбов [104, 109]. Для объединения подобных поражений сонных артерий в современной литературе определено такое понятие, как «эмбологенный потенциал атеросклеротической бляшки с нестабильной морфологической структурой [104, 108].

Ультразвуковые приборы последних поколений оснащены специальными программами компьютерной

обработки изображения, позволяющими с высокой точ- ностью измерять акустические параметры эхо-сигнала, что, в свою очередь, дает возможность детально анализировать структурные характеристики изучаемого объекта, в частности – морфологические особенности атеросклеротических бляшек.

Стандартизованное дуплексное УЗИ лежит в основе многоцентровых международных исследований, таких как «Asymptomatic Carotid Surgery Trial» (ACST), «Asymptomatic Carotid Stenosis and Risk of Stroke (ACSRS), в которых мы принимали участие. В исследовании по протоколу ACSRS нашла свое применеие ультразвуковая классификация каротидных атеросклероти- ческих бляшек, предложенная А.Nicolaides (1993, 1996), в которой выделено 5 эхо-типов бляшек каротидной локализации [104] (рис. 139).

А

Б

I

II

III

IV

V

Рис. 139. Ультразвуковая классификация атеросклероти ческих бляшек в сонных артериях. А – схематическое изоб ражение эхоморфоструктуры бляшек; Б – двухмерное ска нирование в продольной проекции, бляшки указаны стрел ками. Остальные пояснения в тексте

Рис. 140. Стандартные доступы при проведении транскраниаль ного дуплексного сканирования: 1 – транстемпоральный; 2 – трансокципитальный; 3 – транс орбитальный

2

5.2. Методы визуализации атеросклеротического поражения артерий

183

Тип I – однородные эхонегативные (мягкие) бляшки с наличием (или без) эхопозитивной (плотной) капсулы;

Тип II – преимущественно эхонегативные бляшки, вклю- чающие в свою структуру более 50% эхопозитивных компонентов;

Тип III – преимущественно эхопозитивные бляшки, включающие в свою структуру более 50% эхонегативных компонентов;

Тип IV – однородные эхопозитивные (плотные) бляшки;

Тип V – бляшки, которые невозможно классифицировать в связи с тем, что обширная кальцификация создает интенсивную акустическую тень.

При клинических сопоставлениях выявлено, что эхопозитивные, плотные фиброзированные бляшки с толстой фиброзной капсулой встречаются у асимптомных больных и рассматриваются как бляшки со стабильной морфоструктурой. Бляшки эхонегативные, мягкие, с богатым отложением липидов или с кровоизлияниями, много чаще встречаются у больных с симптомами НМК, связаны с высокой частотой мозговых инсультов [69, 109].

Эта классификация более надежна в динамическом наблюдении за больными с каротидными стенозами по сравнению с объективным неврологическим исследованием, так как предложенные градации атеросклероти- ческих бляшек позволяют лучше идентифицировать каротидные поражения с высоким риском ишемического инсульта.

По мнению некоторых исследователей [110], по своей диагностической значимости дуплексное УЗИ превосходит рентгеноконтрастную ангиографию даже при предоперационном обследовании больных с каротидным атеросклерозом. В этом аспекте большого интереса заслуживает мнение профессора П.Р. Белла (P.R. Bell) из Великобритании, который пишет: «В нашей практике хирургического лечения каротидных стенозов ангиография не выполняется, если к этому нет специальных показаний, мы полагаемся исключительно на характер поражения по данным дуплексного сканирования. Ангиография назначается, если при дуплексном сканировании имеется проксимальный или дистальный обрыв изображения, и она не производится всем больным. У нас не было проблем при соблюдении данного правила более чем в 300 наблюдениях каротидных эндартерэктомий» [111].

Транскраниальное дуплексное сканирование проводится векторным (секторным) датчиком, генерирующим импульсные колебания с частотой 2–2,5 МГц через три стандартных доступа (рис. 140):

1)трансорбитальный – через верхнюю глазничную щель;

2)транстемпоральный – через чешую височной кости;

3)субокципитальный – через большое затылочное отверстие.

При проведении сканирования через 1 3 темпоральное ультразвуковое окно дат- чик помещается над чешуей височной кости, спереди, сверху или за ухом, при этом плоскость сканирования должна быть параллельной основанию черепа. В данной проекции визуализируются средние, передние и задние

мозговые артерии, передние и задние соединительные артерии. Изображение интракраниальной части ВСА может быть получено при повороте датчика вокруг оси на 30–50î.

Из трансорбитального доступа можно сканировать участок сифона ВСА, глазничную артерию. Однако данный доступ при транскраниальном дуплексном сканировании применяется редко из-за сложностей конфигурации сифона ВСА и большой для доступа глубине залегания [112].

Субокципитальное сканирование позволяет исследовать интракраниальные отделы позвоночных артерий и основную артерию, а также в некоторых случаях сегменты Р1 и Р2 задних мозговых артерий, мозжечковые артерии, прямой синус, паравертебральные и парабазилярные венозные сплетения. Датчик располагается по средней линии ниже большого затылочного отверстия или латерально, при этом плоскость сканирования составляет 30–60î с поверхностью шеи (рис. 141). Голова больного может находиться как в прямом положении, так и наклонена в различной степени вперед и в стороны. Плоскость сканирования при исследовании основной артерии может быть изменена на сагиттальную [113].

Положение больного при транскраниальном дуплексном сканировании не играет никакой роли. Исследование через темпоральное окно предпочтительнее проводить в положении лежа с поворотом головы в противоположную сторону, через субокципитальное окно – в положении сидя спиной к исследователю.

Все артерии, принимающие участие в кровоснабжении головного мозга, относятся к артериям с низким периферическим сопротивлением. Для них характерны относительно высокая величина диастолической составляющей и низкие параметры индексов периферического сопротивления. Исходя из этих гемодинамических особенностей, исследование кровотока в интракраниальных артериях возможно лишь при обязательном сочета-

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

184	Глава 5. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ АТЕРОСКЛЕРОЗА

	Anterior Communicating Artery
		Anterior
		Cerebral
		Artery
		Terminal
	Ophthalmic	Internal Carotid
		Artery
	Artery
		Posterior
	Middle
		Communicating
	Cerebral	Artery
	Artery	Posterior
	А	Cerebral Artery
		Basilar Artery
	Internal	Vertebral
	Carotid	Artery
	Artery
		Б

Рис. 141. Схематическое изображение доступных для исследования ин тракраниальных артерий при транстемпоральном (А) и субокципиталь ном (Б) сканировании

А

Б

Рис. 142. Триплексное сканирование средней мозговой артерии. А – двухмерное сканирование с цветовым кодированием потока (отображе но черно белыми тонами); Б – допплеровский спектр кровотока в обла сти метки на двухмерном изображении

Рис. 143. Частота посмертного выявления стенозов и окклюзий инт ракраниальных артерий различных локализаций [116]

нии двухмерного, цветового и допплеровского режимов (рис. 142), при этом основная роль цветового режима – корректное расположение метки контрольного объема и установление близкого к истинному углу сканирования.

Основные анатомические данные, параметры сканирования и линейные показатели кровотока по основным интракраниальным артериям у практически здоровых лиц представлены в приложениях 12 и 13.

Изолированные атеросклеротические поражения только интракраниальных отделов МАГ встречаются относительно редко. Более часто наблюдается сочетанное поражение сонных и, несколько реже, позвоночных артерий на экстра- и интракраниальном уровне, с формированием так называемых тандемных стенозов [69, 114, 116].

При этом значительная часть стенозов и даже окклюзий МАГ на экстракраниальном уровне может протекать бессимптомно либо приводить к развитию минимальной рассеянной очаговой микросимптоматики, тогда как интракраниальные стенозы и окклюзии в большинстве случаев приводят к формированию стойкого клинического симптомокомплекса в результате нарушения кровоснабжения различных зон головного мозга острого и хронического характера. Причем приблизительно 90% случаев нарушения мозгового кровообращения возникают остро. Это связано, прежде всего, с ограниченностью коллатеральной компенсации при развитии сте- но-окклюзирующей патологии в артериях интракраниального уровня из-за выключе- ния основного звена коллатеральной компенсации – соединительных артерий виллизиева круга и, в меньшей степени, глазного анастомоза [103, 114, 116] (рис. 143).

При помощи транскраниального дуплексного сканирования достоверно могут быть диагностированы стенозы интракраниальных сосудов более 50% по диаметру. Поскольку при этом исследовании визуализация атеросклеротической бляшки в большинстве случаев невозможна, то оценка степени стенозирующего поражения в основном проводится по величине локального гемодинамического (допплеровского) сдвига, так как дефект заполнения на цветовой картограмме потока не всегда удается выявить. Значит, чем больше степень стеноза, тем больше величина

5.2. Методы визуализации атеросклеротического поражения артерий

185

локального гемодинамического сдвига и тем более достоверно может быть оценена степень стенозирующего поражения артерии [115].

При сопоставлении результатов дуплексного сканирования с данными ангиографического исследования для стенозов более 50% чувствительность дуплексных данных по сравнению с ангиографическими составила 94%, для окклюзий – 100% [116].

Компенсация гемодинамических нарушений, возникших вследствие стеноза или окклюзии мозговых артерий, осуществляется не только за счет перестройки системы естественных коллатералей, а также и при дополнительном расширении сосудов микроциркуляторного русла. Оценку данной способности проводят на основании реакции сосудов на функциональные нагрузочные тесты. Описанию изменений центральной и церебральной гемодинамики при проведении стресс-тестов с различными механизмами возмущающего воздействия посвящена следующая глава нашей книги.

В заключение этого раздела следует заметить, что ультразвуковые диагностические системы и программное обеспечение для решения задач регистрации, архивирования и передачи изображения непрерывно совершенствуются, и на пути их развития имеется еще много проблем, требующих решения. Одна из важных – проблема унификации условий и режимов проведения ультразвуковых исследований.

5.2.3. Магнитно резонансная томография и ангиография (МРТ и МРА)

Интенсивное развитие технологии, разработка новых материалов, совершенствование компьютерной техники способствовали появлению в последние два десятилетия ряда принципиально новых методов исследования мозга, сердца и сосудов. Одним из наиболее перспективных методов является магнитно-резонансная томография (МР-томография, или МРТ) – метод, основанный на физическом феномене ядерно-магнитного резонанса.

Феномен ядерного магнитного резонанса был описан независимо друг от друга E. Purcell и F. Bloch в 1946 г., за что авторы были в 1952 г. удостоены Нобелевской премии. Однако теоретические предпосылки намного опередили возможности практики, и только в 70-х годах появились сообщения об использовании этого физического явления для получения изображения, а в 1977 г. была проведена первая МР-томография внутренних органов человека [118].

Магнитный резонанс – это явление, в основе которого лежат магнитные свойства некоторых ядер элементов периодической системы. Находясь в постоянном магнитном поле, ядра выстраиваются параллельно ему и поглощают энергию радиочастотных импульсов, затем переизлучают эту энергию при переходе к своей первоначальной ориентации. При этом напряженность постоянного магнитного поля и частота радиочастотного

магнитного поля должны строго соответствовать друг другу, что и называется ядерным магнитным резонансом.

Предложенный первоначально термин «ядерный магнитный резонанс» несколько затруднял определение статуса метода и вызывал не-обоснованное беспокойство, предполагая опасность ионизирующего облучения пациентов. В последние годы во всем мире метод официально называется «МР-томография», в зарубежных публикациях его синонимами являются термины MRtomography, MR-imaging.

Физические основы МРТ и МРА, принципы их клинического применения

Следует заметить, что при всех достоинствах МРтомографию никак нельзя отнести к числу простых методов, поэтому определить возможности ее применения в клинике нельзя без достаточно глубокого, хотя по необходимости и упрощенного, понимания физических принципов, на которых она основана.

Некоторые феномены метода могут быть объяснены только с позиций квантовой механики, однако изложение его основ может быть осуществлено в терминах классической механики и магнетизма. Полная и строгая теория ядерного магнитного резонанса дана в соответствующих монографиях [118–120], к которым мы и отсылаем подготовленного читателя.

МР-томография использует магнитные свойства ядер некоторых химических элементов (H1, C13, N14, Na23, P31 и др.), которые можно рассматривать как маленькие магниты или магнитные диполи. В отсутствие внешнего магнитного поля ориентация ядерных диполей случайна, поэтому намагниченность исследуемого образца в целом равна нулю.

При помещении биологического объекта в постоянное однородное магнитное поле (рис. 144), парамагнитные ядра ориентируются таким образом, что суммарный вектор намагниченности вращается вокруг параллельного направления магнитного поля, описывая поверхность конуса с противоположно направленной вершиной. Это движение, именуемое прецессией, аналогично отклонению оси вращающегося волчка от направления земного тяготения.

Для получения ядерного магнитного резонанса необходимо объект, помещенный в постоянное магнитное поле, облучить дополнительным радиочастотным полем. Если частота радиосигнала совпадает с параметрами ядра и магнитного поля, то возникает явление резонанса, а именно атомы элемента поглощают энергию дополнительного импульса и переходят на более высокий энергетический уровень.

После выключения радиочастотного сигнала суммарный вектор намагниченности парамагнитных ядер, отклонившийся от направления силовых линий основного поля, возвращается в исходное состояние, что обозначается как процесс релаксации.

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

186	Глава 5. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ АТЕРОСКЛЕРОЗА

Выделяют два времени релаксации (Т), определяющих особенности визуализации исследуемых структур:

Т1 – время продольной спин-решеточной
релаксации, которое отражает взаи-	М
модействие резонирующих ядер с
другими окружающими их ядрами и	М
молекулами;

Т2 – время поперечной спин-спиновой релаксации, которое зависит от взаимодействия магнитных моментов внутри ядра.

РЧИ 900

М

	Параметры релаксации – постоянные	1	2	3	4
	величины ядер определенного элемента	Рис. 144. Схема изменения суммарного вектора намагниченности (М)
	при заданной температуре, параметрах
		парамагнитных ядер. 1 – ориентация ядерных диполей вне магнитного
	постоянного магнитного поля и пере-	поля; 2 – в постоянном магнитном поле; 3 – явление прецессии в посто
	менного радиочастотного импульса.	янном магнитном поле; 4 – приложение дополнительного резонирую
	Таким образом, суммируя и сильно щего радиочастотного импульса (РЧИ), вызывающего прецессию под
	упрощая, во время прецессии и релакса-	углом 90о к направлению силовых линий основного магнитного поля
	ции резонирующие ядра излучают слабые
	электромагнитные волны. При этом в катушке индук-		Магнит с набором градиентных
	тивности, окружающей исследуемый объект, возникает
				и разночастотных катушек
	переменная электродвижущая сила, амплитудно-частот-
	ный спектр и временные характеристики которой несут				Х	Y	Z
	информацию о пространственной плотности резониру-
	ющих ядер, временах релаксации и других параметрах,		Передатчик	Приемник	Градиентная система
	специфичных для явления ядерного магнитного резонан-
	са определенного химического элемента [118, 120].		Электрон=
	Техника получения изображения определяется спо-		ный
	собами кодирования точек исследуемого объекта, позво-		блок
	ляющими в регистрируемом сигнале отличить сигнал
	любой точки объекта от всех других. Для этого исполь-
	зуется основное магнитное поле, три градиентных им-			Управляющая ЭВМ	Дисплей
	пульсных магнитных поля в трех взаимно перпендику-
	лярных направлениях (X, Y, Z), передающая и принима-		Рис. 145. Упрощенная схема МР томографа
	ющая радиочастотные катушки и электрический блок,
	формирующий под управлением ЭВМ последователь-
	ность импульсов и градиентных полей и регистрирую-		гут использоваться только в исследовательских целях
	щий МР-сигнал (рис. 145). После обработки и Фурье-		[121].
	трансформации принятых сигналов ЭВМ выводит изоб-		Очень важно, что с помощью МР-томографии мож-
	ражение образца на экран монитора.		но получить изображение объекта в трех взаимно пер-
	Одним из важных условий для создания магнитного		пендикулярных проекциях: поперечной (аксиальной),
	резонанса является постоянное стабильное и однород-		сагиттальной и фронтальной (корональной) (рис. 146).
	ное магнитное поле. В зависимости от напряженности		Полученное МР-изображение, с одной стороны, отра-
	магнитного поля все МР-томографы обычно классифи-		жает анатомическое строение биологических структур,
	цируют на сверхнизкопольные (менее 0,1 тесла), низко-		а с другой – характеризует плотность ядер химических
	польные (0,1–0,5 Тл), среднепольные (0,5–1 Тл), высо-		элементов, распределение скоростей потоков жидкостей,
	копольные (1–2 Тл), сверхвысокопольные (более 2 Тл).		интенсивность биохимических обменных процессов
	Приборы с магнитным полем до 0,3 Тл обычно имеют		[118, 122].
	резистивные или перманентные магниты, приборы с		Важнейшим преимуществом МР-томографии перед
	полем выше 0,3 Тл – сверхпроводящие магниты. В кли-		компьютерной томографией и рентгеноконтрастной ан-
	нической практике верхний предел напряженности маг-		гиографией является ее безопасность, обусловленная
	нитного поля составляет 2,0–2,5 Тл – это предел безо-		тем, что МР-визуализация не требует введения в крово-
	пасности магнитного поля для человека. Свыше этого		ток контрастных препаратов и не использует ионизиру-
	предела поля считаются потенциально опасными и мо-		ющее излучение. Не менее выгодным отличием МР-то-

5.2. Методы визуализации атеросклеротического поражения артерий

187

Сагиттальная плоскость

Фронтальная корональная плоскость

Поперечная (аксиальная) плоскость

Рис. 146. Плоскости МР скани

рования

мографии от рентгенологического и ультразвукового исследования является возможность получения изображения высокой контрастности в нескольких проекциях, которое, кроме анатомических и морфологических показателей, позволяет оценивать метаболические особенности изучаемых органов и тканей.

Âзависимости от технических характеристик прибора и целей исследования в МРТ используются различ- ные радиочастотные последовательноти: спин-эхо (SE), инверсия–релаксация (IR), насыщение–релаксация (SR)

èнекоторые другие, но наиболее часто используется последовательность SE. Кроме этого, существуют последовательности, направленные на визуализацию только жидкостных структур, – программы миелоурографии (MYUR). Достаточно широко используются так называемые FLASH-последовательности с малым углом отклонения вектора намагниченности, а также методики сверхбыстрого сканирования (Turbo FLASH), в которых время получения изображения сокращено до нескольких секунд. В настоящее время существуют разнообразные пакеты МР-кардиопрограмм, основу которых составляют последовательности градиентного эхо- кино-МРТ, сегментированного кино-МРТ и, как разновидность градиентных последовательностей – программы МР-ангиографии.

Âзначительном числе случаев для выявления и оценки патологического очага в каком-либо органе бывает вполне достаточно естественной контрастности МРизображения. Однако бывают ситуации, когда патологический очаг не визуализируется вследствие изоинтенсивности или малых размеров. Бывает трудно определить границы патологического очага, охарактеризовать его внутреннюю структуру. В этих случаях помогает МРТ с введением контрастирующих веществ.

Точкой приложения магнитофармацевтики являются протонная плотность и релаксационные времена. Контрастирующие вещества неспецифическим и не-

прямым образом их изменяют. В МР-диагностике применяются вещества, относящиеся к группе парамагнетиков. Практическое значение на сегодняшний день имеют соли гадолиния (Gd3+), так как остальные ионы более токсичны и малорастворимы. Гадолиний относится к редкоземельным элементам из группы лантаноидов. Он содержит 7 непарных электронов, преимущественно сокращающих время спин-решетчатой релаксации (Т1). В результате патологический очаг становится ярким, т.е. соединения гадолиния применительно к Т1-взвешенным МР-томограммам являются позитивными контрастирующими веществами.

Гадолиний в виде простых солей очень токсичен, поэтому его включают в состав хелатов. В табл. 24 приведены основные соединения гадолиния, выпускаемые в качестве контрастирующих препаратов для МРТ и МРА [123].

Заметим, что, несмотря на довольно высокую стоимость контрастирующих веществ, во многих клиниках МРТ с гадолинием обязательно включают в план обследования любого пациента с поражением головного мозга.

В современных технологиях МРТ имеется несколько возможностей получения изображения сосудистых структур. Первый, наиболее распространенный способ визуализации сосудов – использование стандартных импульсных последовательностей SE.

Дело в том, что циркулирующая кровь в большинстве случаев не будет генерировать МР-сигналы, проявляясь как эффективное «негативное» контрастное средство. Просветы сосудов и камеры сердца отображаются темными и четко отграничиваются от окружающих их более ярких неподвижных или малоподвижных тканей, при этом хорошо визуализируется сосудистая стенка.

Такой способ получения МР-изображений достаточ- но информативен в исследовании крупных сосудов, таких как грудная и брюшная аорта, легочный ствол и полые вены. Однако при исследовании сосудов меньшего калибра (сонные, внутричерепные, почечные, бедренные

Таблица 24

Контрастирующие вещества, содержащие в качестве активной части гадолиний Gd3+

Коммер=	Химическое	Произво=	Страна
ческое	название	дитель
название
Магневист	Gd=DTPA=димеглюмин	Schering	Германия
(Magnevist)	(гадопентат=димеглюмин)
Дотарем	Gd=DOTA=меглюмин	Guerbet	Франция
(Dotarem)
ПроХанс	Gd=HP=DOЗА	Bracco	Италия
(ProHans)	(гадотериол)
Омнискан	Gd=диамид	Nykomed	Норвегия
(Omniscan)

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

188	Глава 5. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ АТЕРОСКЛЕРОЗА

и др.) методики SE малоэффективны из-за извитости сосудов, вариабельности сигнала от кровотока, недостаточной разрешающей способности метода.

В результате многочисленных исследований были разработаны программы, предназначенные для визуализации только сосудистых структур, нацеленные на усиление сигнала потока крови с одновременным погашением МР-сигнала от неподвижных тканей.

Эти программы, получившие название МРА, базируются на некоторых физических явлениях, лежащих в основе формирования сигнала в магнитном поле. Сигнал потока не зависит от времен релаксации, что характерно для стационарных (неподвижных или малоподвижных) тканей, а находится в зависимости от других факторов – феномена in-flow (в продолжение, во время потока) и феномена phase-shift (фазового сдвига). В соответствии с этим существуют два способа получения МРА-изображения: «time-of-flight» (TOF) и «phasecontrast» (PC).

Методика TOF может применяться как для получе- ния изображений отдельных тонких срезов (метод 2D), так и для одновременного получения объемного изображения (метод 3D). Надо заметить, что МР-ангиогра- фия по программе 3D-time-of-flight в настоящее время является методом выбора для исследования брахиоцефальных и интра-краниальных артерий [124].

Одним из методов улучшения визуализации сосудистых структур и патологических изменений в них является применение парамагнитных контрастных средств, в состав которых входят соединения гадолиния (наиболее часто гадолиний-ДТПА), с экстрацелюллярным путем распределения в тканях.

Использование контрастных агентов позволяет преодолеть некоторые ограничения, присущие методике МРА. Уменьшение времени релаксации Т1, достигаемое при помощи контрастных средств, нивелирует снижение сигнала вследствие нейтрализации движущихся частиц в крови. Уровень намагниченности возрастает при укорочении Т1 крови (особенно в условиях метода РС), что приводит к повышению МРсигнала от структур сосудистой стенки [125].

Относительно применения МРТ и МРА в клинической практике в современной литературе имеется большое количество публикаций зарубежных и отечественных авторов. На некоторых частных вопросах диагностической значимости методов МРА и МРТ при обследовании больных с атеросклеротическим поражением коронарных и мозговых сосудов мы подробнее остановимся ниже. Здесь же представляется уместным коротко осветить практические аспекты использования этих методов в выявлении различной патологии внутренних органов.

Интересен опыт применения МРТ и ее новых методик (кино-МРТ, сегментированный кино-МРТ, последовательностей Turbo-FLASH, МР-ангиографии), а также парамагнитных контрастных средств в кардиологии для

комплексного исследования сердца. Такое исследование включает в себя оценку морфологии, массы и перфузии миокарда, определение систолической и диастолической функции желудочков, состояния клапанного аппарата [121, 126] и многих других показателей.

Все большее значение приобретает МРТ в нефроурологии, поскольку доказана высокая информативность метода в визуализации почек, в диагностике их опухолей, кист, гидронефроза, поликистоза. Благодаря применению парамагнитных контрастных средств, быстрых последовательностей, стало возможным изучение не только анатомического строения, но и функционального состояния почек [127].

Âэндокринологии МРТ способствовала не только повышению качества диагностики объемных поражений гипофиза, надпочечников, но и выявлению истинной ча- стоты патологических состояний, ранее считавшихся редкими, таких как гормонально неактивные аденомы гипофиза, параганглиомы, синдром «пустого» турецкого седла [128].

Âневрологии МРТ на сегодняшний день стала методом выбора в дифференциальной диагностике объемных процессов головного и спинного мозга [120]. К настоящему времени накоплен достаточный опыт в выявлении

èдифференциальной диагностике ишемических и геморрагических инсультов с помощью МРТ [118, 129]. В исследованиях поражений сонных, позвоночных и внутримозговых артерий широкое применение нашли методики МРА, которые особенно информативны при визуализации интракраниальных сосудов [123, 124, 130].

Сама процедура МР-исследования заключается в следующем. Пациента помещают в градиентные катушки, расположенные в магните, при этом область интереса располагается между обмотками разночастотной излу- чающей и воспринимающей катушки (рис. 147). Вклю- чается постоянное магнитное поле и подается резонансный импульс. Излученный при релаксации сигнал вос-

Рис. 147. Внешний вид МР томографа

5.2. Методы визуализации атеросклеротического поражения артерий

189

принимается той же катушкой и подается для обработки в ЭВМ, после чего на экране представляется сечение части тела человека в заданной плоскости.

Время одного исследования на МР-томографе современной модели составляет примерно 15 мин, включая обработку сигнала. По мнению большинства специалистов, дальнейшее совершенствование аппаратуры позволит существенно сократить время, затрачиваемое на исследование.

Метод МР-томографии практически не имеет противопоказаний. Проведение исследования не показано

óбольных с искусственными водителями ритма, так как в магнитном поле нарушается их программа, а также у пациентов с крупными металлическими протезами, ввиду возможного термического эффекта под действием переменных магнитных полей и радиочастотных импульсов. В 1–3% случаев отмечено развитие клаустрофобии при помещении больных в относительно узкий канал магнита [122], поэтому МРТ может проводиться только

óлиц с устойчивой психикой. В настоящее время во избежание клаустрофобии созданы МР-томографы открытого типа, которые с успехом применяются в клинике.

Основной причиной, ограничивающей широкое применение метода, является высокая стоимость оборудования, хотя есть основания надеяться, что со временем она станет сравнимой со стоимостью рентгеновского компьютерного томографа. Утешительным также является то, что магнит – самая дорогостоящая часть МРтомографа, будучи однажды установленным, длительное время не нуждается в замене, несмотря на всевозможные усовершенствования радиочастотных катушек, компьютерных программ и электронного оборудования. Здесь же уместно подчеркнуть, что технология МР-ис- следований быстро совершенствуется, поэтому многие из указанных недостатков к моменту выхода в свет этой книги, надеемся, будут преодолены.

МРТ и МРА сердца и венечных артерий

Выполнение МРТ сердца и сосудов значительно отличается от МР-исследований других органов и систем. Кардиологические исследования предъявляют повышенные требования как к МР-системе, так и к врачу-диаг- носту. Врач-исследователь должен в совершенстве владеть всеми методиками МРТ (и МРА), хорошо представлять себе их возможности и ограничения, а также обладать глубокими знаниями анатомии сердечно-сосудис- той системы, быть знакомым с многочисленными заболеваниями сердца и сосудов и современными подходами к их диагностике.

Как известно, анатомические оси сердца и магистральных сосудов не совпадают со стандартными ортогональными* плоскостями исследования (см. рис. 146), общепринятыми для исследования других органов и систем (аксиальная, корональная, сагиттальная). Исклю- чение составляет аорты в нисходящем и брюшном отделах и полые вены. В связи с этим выполнение МР-сре-

зов, не совпадающих с анатомическими осями сердца, может приводить к ошибкам в измерениях размеров и объемов камер сердца, толщины миокарда, диаметра сосудов [126, 131].

Ниже рассматриваются стандартные МР-сечения сердца и сосудов, наиболее часто используемые при МРТ сердечно-сосудистой системы [126].

Ортогональные сечения.

•Поперечные (аксиальные) срезы. Обычно исследование сердца и грудной аорты начинают с выполнения серии поперечных срезов (рис. 148). Они позволяют получить хороший обзор анатомии исследуемой области. На основании серии поперечных срезов производится первичная идентификация сердечно-сосудистых структур. Выделяют несколько типичных уровней, на основании которых производится разметка других сечений.

•Фронтальные (корональные) и сагиттальные срезы необходимы для исследования протяженных структур. Они хорошо подходят для визуализации восходящей, нисходящей и брюшной аорты, верхней и нижней полой вены. Необходимость в их выполнении возникает при пороках сердца, объемных образованиях сердца и средостения, когда они могут оказать существенную помощь в оценке сложных и измененных взаимоотношений сердечно-сосудистых структур. В любом случае врач должен хорошо ориентироваться в этих сечениях (рис. 149, 150).

Наклонные срезы.

•Двухмерное сечение получается при использовании в качестве топограммы поперечного среза сердца. Плоскость среза или серии параллельных срезов выставляются по длинной оси левого желудочка, образованной его верхушкой и центром левого атрио-вент- рикулярного отверстия. Такое сечение близко к двухкамерной эхокардиографической проекции и к вентрикулограмме в правой косой проекции.

•Сечение по длинной оси левого желудочка. На основании фронтальной топограммы плоскость среза устанавливается перпендикулярно оси, соединяющей верхушку левого желудочка и центр аортального клапана.

Âэтом случае МР-изображение сердца похоже на эхокардиограмму из парастернального доступа по длинной оси левого желудочка.

•Четырехкамерное сечение – одна из наиболее часто используемых плоскостей, особенно для кино-МРТ. Визуализируемые при этом структуры зависят от высоты расположения срезов. При ее достаточно высоком позиционировании можно видеть все четыре камеры сердца и корень аорты.

Перечисленные выше плоскости чаще всего применяются при исследованиях сердца. Вместе с тем в слу- чае необходимости оператор может выбрать любую нестандартную плоскость сечения, наиболее подходящую для целей исследования.

Количественный анализ МР-томограмм сердца и сосудов обычно проводится с помощью специальных про-

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/