Transkranijinis dopleris

Daugeliu atvejų, kai diagnostiniu būdu naudojama ultragarsinė doplerografija, ji turėtų būti atliekama kartu su transkranialine doplerografija. Išimtys iš šios taisyklės yra asmenys, kuriems nepakankamai išreikšti arba visiškai nėra „laikinių“ langų, taip pat pacientai, kuriems transkranijinė doplerografija neįmanoma dėl kitų priežasčių (7–12 % visų tirtų pacientų). Visose situacijose, kai reikia patikrinti, taip pat nustatyti patologijos, dėl kurios susidarė doplerografiniai pokyčiai, pobūdį, nurodomas dupleksinis skenavimas arba kitos diagnostinės procedūros, kurios yra etaloninės ultragarsinės doplerografijos atžvilgiu.

Transkranijinės Doplerio sonografijos indikacijos

Transkranijinė doplerio sonografija šiuo metu naudojama tiek intrakranijinių kraujagyslių pažeidimų diagnostikai ir jų spindžių srauto pokyčiams nustatyti, tiek kraujotakos parametrams stebėti esant įvairiems patologiniams ir fiziologiniams procesams. Tiesioginės indikacijos dinaminiam smegenų hemodinamikos vertinimui yra įtariama mikroembolija asmenims, sergantiems ateroskleroziniais, tromboziniais brachiocefalinių arterijų ekstrakranijinių skyrių pažeidimais, širdies ligomis, praeinančiais embolinės kilmės išeminiais priepuoliais; patologiniu smegenų kraujagyslių spazmu. Stebėjimas transkranijine doplerio sonografija dažnai taikomas ūminiu išeminio insulto laikotarpiu. Be to, šis metodas plačiai naudojamas smegenų kraujagyslių reaktyvumo rodikliams įvertinti esant brachiocefalinių arterijų ekstrakranijinių ir intrakranijinių skyrių stenozinei/okliuzinei patologijai, arterinei hipertenzijai ir hipotenzijai, įvairioms angiopatijų ir vaskulito formoms, lydimoms skirtingų smegenų kraujotakos vagos skyrių pažeidimo. Naudojant transkranijinę doplerio sonografiją, atliekamas intraoperacinis smegenų hemodinamikos rodiklių stebėjimas chirurginių intervencijų į širdį ir vainikines arterijas, smegenų medžiagą ir kraujagyslių sistemą metu, įvertinamas vaistų terapijos veiksmingumas. Transkranijinė doplerio sonografija gali būti naudojama kaip diagnostinis metodas, siekiant nustatyti Doplerio požymius, kai susiaurėja daugiau nei 50 % intrakranijinių arterijų skersmuo ir (arba) jos užsikimšimas, nustatyti arterinio kraujotakos per jas lygį tiek normaliomis sąlygomis, tiek esant įvairiems nukrypimams (pvz., vazospazmui, vazodilatacijai, arterioveniniam šuntui) ramybės būsenoje ir esant krūviui. Transkranijinės doplerio sonografijos diagnostinė reikšmė šiek tiek skiriasi nuo transkranijinio duplekso skenavimo, išskyrus tai, kad negalima koreguoti Doplerio kampo. Šiuo atveju naudojami diagnostiniai kriterijai yra panašūs į tuos, kurie taikomi ultragarsinėje doplerio sonografijoje.

Transkranijinės Doplerio sonografijos atlikimo metodika

Transkranijinė doplerio echolokacija suteikia prieigą prie vidurinių (M1 segmentai, rečiau M2), priekinių (A1 ir A2 segmentai), užpakalinių (P1 ir P2 segmentai) smegenų arterijų, vidinės miego arterijos intrakranijinės dalies, pamatinės arterijos, slankstelinės arterijos intrakranijinių dalių (V4 segmentai), taip pat tiesiojo sinuso, Rosenthal ir Galen venų. Taip pat galima įrašyti srautų iš kitų, mažesnių arterijų ir venų spektrus, tačiau nėra metodų, patvirtinančių jų vietos teisingumą. Tiesioginis Willis rato jungiamųjų arterijų vietos nustatymas taip pat iš esmės neįmanomas.

Daugumoje sričių kaukolės kaulai yra stori ir nelaidūs ultragarso bangoms net ir esant žemo dažnio charakteristikoms (1–2,5 MHz). Šiuo atžvilgiu tam tikros zonos, vadinamos ultragarso „langais“, naudojamos kraujotakai intrakranijinėse kraujagyslėse nustatyti. Šiose srityse kaukolės kaulai yra plonesni arba turi natūralias angas, pro kurias ultragarso spindulys gali laisvai patekti į kaukolės ertmę. Dauguma intrakranijinių kraujagyslių, kurių esminė lokalizavimo galimybė nekelia abejonių, tiriamos jutikliu, esančiu virš smilkinkaulio žvynelinės. Šiuo atveju randama vidinė miego arterija, priekinė, vidurinė ir užpakalinė smegenų arterijos (vadinamasis smilkininis ultragarso „langas“ arba smilkininis akustinis metodas). Kiti langai yra kraniovertebralinės jungties srityje (suboccipitalinis ultragarso „langas“, šis metodas naudojamas slankstelinių ir pamatinių arterijų V4 segmentams lokalizuoti), virš pakaušio išsikišimo (transoccipitalinis „langas“, tiesus sinusas) ir akiduobės srityje (transorbitalinis „langas“, oftalmologinė arterija, vidinė miego arterija intrakranijinėje srityje).

Echolokacijos teisingumui patvirtinti naudojamas požymių rinkinys: kraujagyslės gylis, kraujo tekėjimo kryptis kraujagyslės spindyje jutiklio skenavimo plokštumos atžvilgiu, taip pat kraujo tekėjimo spindyje reakcija į suspaudimo bandymus. Pastarieji apima trumpalaikį (3–5 s) bendrosios miego arterijos spindžio suspaudimą virš angos (arba distalinės) lokalizacijos pusėje. Slėgio sumažėjimas bendrosios miego arterijos spindyje, distalinėje nuo suspaudimo vietos, ir kraujo tekėjimo sulėtėjimas arba visiškas nutraukimas joje lemia tuo pačiu metu kraujotakos sumažėjimą (nutrūkimą) lokalizuotoje vidurinės smegenų arterijos dalyje (M1 arba M2 segmente). Kraujo tekėjimas priekinėje smegenų arterijoje (A1) ir užpakalinėje smegenų arterijoje (P1) bendrosios miego arterijos suspaudimo metu priklauso atitinkamai nuo Williso apskritimo struktūros ir priekinių bei užpakalinių jungiamųjų arterijų funkcinio pajėgumo. Nesant patologijos, ramybės būsenoje jungiamosiose arterijose (jei tokių yra) kraujotaka gali nebūti, būti dvikryptė arba orientuota į vieną iš jungiamųjų arterijų, o tai priklauso nuo slėgio lygio jų liumenuose. Be to, jungiamųjų arterijų ilgis ir didelis jų vietos kintamumas neleidžia naudoti aukščiau pateiktų netiesioginių požymių echolokacijos teisingumui patvirtinti. Todėl suspaudimo testai taip pat naudojami Williso apskritimo jungiamųjų arterijų funkciniam pajėgumui (o ne anatominiam buvimui ar nebuvimui) nustatyti. Pagrindiniai transkranijinės doplerografijos diagnostiniai apribojimai yra susiję su esminiu kraujagyslių sienelės vizualizavimo negalėjimu ir su tuo susijusiu hipotetiniu gautų duomenų kokybinių interpretacijų pobūdžiu, sunkumais koreguojant Doplerio kampą „aklai“ nustatant srautus intrakranijinėse kraujagyslėse, taip pat su daugybe intrakranijinių arterijų ir venų struktūros, kilmės, vietos variantų (dažnis populiacijoje siekia 30–50 %), kai sumažėja požymių, leidžiančių patikrinti echolokacijos teisingumą, vertė.

Transkranijinio Doplerio ultragarso rezultatų interpretavimas

Objektyvi informacija apie smegenų kraujotakos būklę pagal transkranijinę doplerio sonografiją pagrįsta linijinio greičio indeksų ir periferinio pasipriešinimo indeksų nustatymo rezultatais. Praktiškai sveikiems žmonėms, tiriant ramybės būsenoje, intrakranijinių arterijų srautų Doplerio charakteristikos gali gana reikšmingai skirtis, o tai lemia daugelis veiksnių (smegenų funkcinis aktyvumas, amžius, sisteminio arterinio slėgio lygis ir kt.). Smegenų pagrindo porinėse arterijose kraujotakos ir jos indeksų simetrija laikui bėgant yra daug pastovesnė (paprastai priekinės, vidurinės ir užpakalinės smegenų arterijų srautų linijinio greičio charakteristikų absoliučiųjų indeksų verčių asimetrija neviršija 30%). Linijinių greičių ir periferinio pasipriešinimo asimetrijos laipsnis slankstelinės arterijos intrakranijinėse dalyse yra ryškesnis nei miego arterijos baseine dėl slankstelinės arterijos struktūros kintamumo (leistina asimetrija yra 30–40%). Kraujo srauto rodiklių nustatymas intrakranijiniuose kraujagyslėse ramybės būsenoje suteikia svarbios informacijos apie kraujotakos būklę smegenų audinyje, tačiau jos vertė žymiai sumažėja dėl smegenų kraujotakos autoreguliacijos sistemos buvimo, dėl jos veikimo perfuzijos lygis išlieka pastovus ir pakankamas esant plačiam sisteminio (vietinio intraluminalinio) arterinio slėgio ir kraujo dujų dalinio slėgio (pO2 _ir pCO2 _{) diapazonui.}). Šis pastovumas yra įmanomas dėl vietinių kraujagyslių tonuso reguliavimo mechanizmų, kurie sudaro smegenų kraujotakos autoreguliacijos pagrindą, veikimo. Tarp minėtų mechanizmų išskiriami miogeniniai, endotelio ir metaboliniai. Norint nustatyti jų funkcinio streso laipsnį, transkranijinė doplerografija tiria smegenų kraujagyslių reaktyvumo rodiklius, kurie netiesiogiai apibūdina smegenų arterijų ir arteriolių potencialų gebėjimą papildomai keisti savo skersmenį, reaguojant į dirgiklius, kurie selektyviai (arba santykinai selektyviai) aktyvuoja įvairius kraujagyslių tonuso reguliavimo mechanizmus. Kaip funkcinis krūvis naudojami dirgikliai, artimi fiziologiniams. Šiuo metu yra metodai, skirti nustatyti smegenų kraujotakos autoreguliacijos miogeninių ir metabolinių mechanizmų funkcinę būseną smegenų kraujagyslių baseine. Miogeniniam mechanizmui aktyvuoti (jo disfunkcijos laipsnis maždaug atitinka endotelio mechanizmo laipsnį) naudojami ortostatiniai (greitas viršutinės kūno dalies pakėlimas 75° kampu nuo pradinės horizontalios gulėjimo padėties), antiortostatiniai (greitas viršutinės kūno dalies nuleidimas 45° kampu nuo pradinės horizontalios gulėjimo padėties) ir kompresiniai (trumpalaikis, 10–15 s bendrosios miego arterijos spindžio suspaudimas virš burnos) testai, įvedant (dažniausiai po liežuviu) nitroglicerino. Pastarasis veda prie vienalaikio endotelio ir miogeninių kraujagyslių tonuso reguliavimo mechanizmų aktyvavimo, nes šio vaisto poveikis realizuojamas tiesiogiai per arterijos sienelės lygiuosius raumenis ir netiesiogiai – per endotelio išskiriamų vazoaktyviųjų faktorių sintezę. Smegenų kraujotakos autoreguliacijos metabolinio mechanizmo būklei tirti naudojamas hiperkapninis testas (1-2 minučių įkvėpimas 5-7% CO2 mišinio _su oru), kvėpavimo sulaikymo testas (trumpalaikis kvėpavimo sulaikymas 30-60 sek.), hiperventiliacijos testas (priverstinis kvėpavimas 45-60 sek.) ir karboanhidrazės inhibitoriaus acetazolamido intraveninis vartojimas. Nesant reguliavimo mechanizmų funkcinio streso požymių ramybės būsenoje, reakcija į testus yra teigiama. Šiuo atveju pastebimas kraujotakos greičio ir periferinio pasipriešinimo rodiklių pokytis, atitinkantis taikomą krūvį, įvertintas reaktyvumo rodiklių vertėmis, atspindinčiomis Doplerio kraujotakos parametrų pokyčio laipsnį reaguojant į krūvio stimuliavimą, palyginti su pradiniais. Esant autoreguliacijos mechanizmų stresui dėl padidėjusio ar sumažėjusio vidinio slėgio smegenų arterijose arba _pCO2Smegenų audinyje, palyginti su jų optimaliomis vertėmis, registruojamos neigiamos, paradoksalios arba sustiprintos teigiamos reakcijos (priklausomai nuo pradinės tonuso pokyčių krypties, smegenų kraujagyslių skersmens ir naudojamo krūvio stimuliavimo tipo). Sutrikus smegenų kraujotakos autoreguliacijai, kuriai paprastai būdingas netolygus pasiskirstymas smegenų audinyje, pasikeičia reakcijos tiek į miogeninius, tiek į metabolinius tyrimus. Esant ryškiai autoreguliacijos įtampai, galima patologinė miogeninių reakcijų kryptis, kai reakcijos į metabolinius tyrimus yra teigiamos. Asmenims, sergantiems stenozine/okliuzine patologija, autoreguliacijos mechanizmų įtampa atsiranda dėl kolateralinės kompensacijos sutrikimo arba nepakankamo išsivystymo. Sergant arterine hipertenzija ir hipotenzija, sisteminio arterinio slėgio nukrypimai nuo optimalios vertės lemia autoreguliacijos sistemos įtraukimą. Sergant vaskulitu ir angiopatijomis, toninių reakcijų apribojimai yra susiję su kraujagyslių sienelės struktūrine transformacija (fibroskleroziniais, nekroziniais pokyčiais ir kitais generalizuotais procesais, sukeliančiais struktūrinius ir funkcinius sutrikimus).

Ultragarsinio smegenų mikroembolijos nustatymo pagrindas yra gebėjimas nustatyti netipinius signalus distalinio kraujotakos (smegenų pagrindo arterijose) Doplerio spektre, turinčius būdingų požymių, leidžiančių juos atskirti nuo artefaktų. Stebint kraujotaką intrakranijinėse kraujagyslėse naudojant transkranijinę doplerografiją, galima ne tik užregistruoti mikroembolinius signalus, bet ir nustatyti jų skaičių per laiko vienetą, o kai kuriais atvejais – ir mikroembolinio signalo pobūdį (atskirti oro emboliją nuo medžiagos), o tai gali reikšmingai paveikti tolesnę paciento gydymo taktiką.

Smegenų kraujagyslių spazmų diagnostika ir stebėjimas yra vienas svarbiausių transkranijinės doplerografijos metodologinių uždavinių, atsižvelgiant į angiospazmo reikšmę išeminio smegenų audinio pažeidimo, kurį sukelia autoreguliacijos metabolinio mechanizmo sutrikimas, genezėje, dėl kurios vėliau susidaro hemodinaminis reiškinys, panašus į arteriolių-venulinį šuntą. Patologinis smegenų kraujagyslių spazmas išsivysto esant hemoraginiams smegenų kraujotakos sutrikimams, sunkioms trauminėms smegenų traumoms, smegenų audinio ir jo membranų uždegiminiams pažeidimams (meningitas, meningoencefalitas). Retesnės šios būklės priežastys yra vaistų vartojimas (pavyzdžiui, kai kurie citostatikai), taip pat galvos apšvitinimas abliacijos tikslais vėžiu sergantiems pacientams. Diagnostiniai smegenų kraujagyslių spazmo požymiai transkranijinėje doplerografijoje yra reikšmingas linijinio kraujotakos greičio indeksų padidėjimas, periferinio pasipriešinimo sumažėjimas, Doplerio generalizuotos spazminių arterijų turbulencijos požymiai, paradoksalios arba neigiamos reakcijos atliekant smegenų kraujotakos autoreguliacijos metabolinio mechanizmo streso testus. Progresuojant kraujagyslių spazmui, pastebima įvairaus sunkumo didelių ekstra- ir intrakranijinių arterijų spazminė reakcija, kuri pastarosiose labiau paplitusi. Kuo spazmas stipresnis, tuo didesni linijiniai tėkmės greičiai ir mažesni periferinio pasipriešinimo rodikliai. Kadangi ekstra- ir intrakranijinė spazminė reakcija išreiškiama skirtingai, tačiau labai specifiniu santykiu, didėjančiu didėjant spazmo sunkumui (dėl vis didesnio sunkumo intrakranijinėse srityse), jai patikrinti ir graduoti naudojami specialūs apskaičiuoti indeksai. Visų pirma, miego arterijos kraujagyslių spazmo laipsniui apibūdinti naudojamas Lindegardo indeksas, atspindintis didžiausio sistolinio kraujotakos greičio vidurinėje smegenų arterijoje ir atitinkamos vidinės miego arterijos ekstrakranijinėje dalyje santykį. Šio indekso padidėjimas rodo kraujagyslių spazmo pablogėjimą.

Smegenų venų sistemos tyrimus transkranijiniu Doplerografu lemia, viena vertus, smegenų venų struktūros kintamumas, kita vertus, akustinių metodų ir echolokacijos teisingumo tikrinimo metodų apribojimai (o tai ypač svarbu giliosioms venoms ir sinusams). Didžiausią praktinę reikšmę turi Doplerio kraujotakos charakteristikų nustatymas tiesiajame sinuse ramybės būsenoje ir atliekant funkcinius krūvio bandymus, kuriais siekiama pakeisti (padidinti) intrakranijinį slėgį. Tokių procedūrų svarbą lemia neinvazinio intrakranijinės hipertenzijos sunkumo, taip pat daugelio kitų patologinių būklių (pvz., kietojo smegenų dangalo sinusų trombozės) patikrinimo ir įvertinimo galimybė. Tokiose situacijose diagnostiškai reikšmingi Doplerografiniai kriterijai yra tiesinių kraujotakos rodiklių padidėjimas giliosiose venose ir tiesiajame sinuse, taip pat netipinės reakcijos antiortostatinių krūvių metu, kai „linkio taškas“ pasislenka dėl tūrinės ir elastinės kompensacijos rezervo apribojimo.

Tais atvejais, kai intrakranijinis slėgis žymiai padidėja (iki lygio, panašaus į arterinį slėgį arba jį viršija), išsivysto hemodinaminė situacija, kuriai būdingas reikšmingas arterinio kraujotakos į smegenis sumažėjimas arba visiškas nutrūkimas („smegenų kraujotakos sustojimas“), dėl kurio įvyksta smegenų mirtis. Tokiu atveju negalima gauti Doplerio spektro kraujotakos iš intrakranijinių arterijų (arba yra dvikryptis srautas su smarkiai sumažėjusiu greičiu), brachiocefalinių arterijų ekstrakranijinėse dalyse laiko vidurkis tiesinis kraujotakos greitis yra sumažintas arba lygus nuliui. Tyrimų, naudojant ultragarsinę doplerografiją kraujotakai ekstrakranijinėse (vidinėse jugulinėse) venose, tikslingumas dar nenustatytas.