Показатели кровотока сосудов головного мозга

Ультразвуковая допплерография головного мозга и шеи — безопасная и достоверная процедура. Данный метод позволяет оценить характеристики мозгового кровообращения, выявить места с изменяющейся скоростью или отсутствием кровотока в режиме реального времени, оценить воздействие заболеваний внутренних органов на обеспечение кровью мозговых структур, а также провести мониторинг и коррекцию терапии.

УЗДГ как метод диагностики сосудистой патологии

Ультразвуковая допплерография – это метод исследования, основанный на способности ультразвука отражаться от движущихся объектов, в данном случае эритроцитов. Его задачей является оценка состояния сосудистого русла (его проходимости) и фиксация характеристик кровотока. УЗДГ сосудов головы и шеи описывает состояние магистральных артерий, питающих мозг и снабжающих его кислородом, и вен, обеспечивающих отток крови, и делится на:

• экстракраниальное сканирование – описывающее состояние поверхностного сосудистого русла;
• транскраниальное сканирование – описывающее состояние артерий и вен, защищенных черепной коробкой (интракраниальных).

УЗДГ сосудов головы и шеи позволяет оценить состояние сосудистого русла и зафиксировать характеристики кровотока

Допплерография в режиме транскраниального сканирования проводиться вместе с экстракраниальным исследованием для получения полной картины кровоснабжения мозга. Как правило, УЗДГ сосудов головы и шеи неразделимы. Так как сосуды, кровоснабжающие мозг, – это не какая-то отдельная система вен и артерий, они берут свое начало у сосудов, проходящих вдоль шеи. И патологические процессы, развивающиеся в шейном отделе, могут вызывать симптомы поражения мозговых структур.

Показатели допплерографии

Допплерография, как метод, информативна по ряду категорий, описывающих кровоток. Эта процедура косвенно информирует врача о возможных причинах нарушения движения крови по магистральным сосудам. Данные исследования отображаются на мониторе оператора аппарата УЗИ в виде отраженного ультразвукового сигнала.

Основным показателем, содержащимся в допплерограмме, является скорость кровотока. Остальные диагностические индексы (индекс сопротивления, индекс Пурселло, систолическая и диастолическая скорости и т.д.) рассчитываются исходя их основного показателя. Данные индексы косвенным образом показывают врачу возможные патологии сосудистой стенки артерии или вены (изменении эластичность, сужении, зарастании, патологическом удлинении и укорочении сосуда и т.п.) и об изменении пропускной способности артерии или вены (наличии патологических образований тромбов, бляшек, опухолей). При обнаружении при УЗДГ изменения тока крови по магистральным сосудам, для уточнения причины этого явления могут быть назначены дополнительные исследования — дуплекс сосудов головы и шеи или триплексное сканирование.

Основной показатель допплерограммы — скорость кровотока. Полученные данные позволяют увидеть патологии сосудистых стенок и изменение пропускной способности артерии

Основные показания к допплерографии

УЗДГ сосудов головного мозга, как и УЗДГ сосудов шеи, является необходимой мерой профилактики острых нарушений мозгового кровообращения (ОНКМ) для больных некоторыми хроническими заболеваниями и людей, чей анамнез отягощён наличием вредных для здоровья пристрастий. Повышен риск развития сосудистых патологий у следующих групп населения:

• заядлых курильщиков, нарко- и алкоголезависимых;
• страдающих сахарным диабетом;
• имеющих лишний вес;
• дистоников;
• пациентов, имеющих в анамнезе перенесенный инфаркт миокарда.

Эти же патологии могут быть вывалены методом допплерографии при отсутствии четкой клинической картины. К таким недугам относятся:

• ТЭА;
• ангиоспазмы различного генеза;
• аневризма;
• ВЧД;
• последствия инсульта.

При появлении ряда симптомов лучше обратиться к неврологу за направлением на транскраниальное УЗДГ сосудов головного мозга. Признаками нарушения кровоснабжения мозговых структур являются:

• хронические вестибулопатии;
• нарушение координации;
• нарушение сна (гипер-, гипосонливость);
• хронические энцефалопатии (в том числе резидуальные и мигрениподобные);
• нарушения зрения (мушки, снижения остроты зрения не связанное с поражением органа зрения, как такового);
• нарушение слуха (шум);
• частые потери сознания;
• когнитивные нарушения (речь, память, внимание, мышление и т.п.);
• нарушение чувствительности, ощущения холода и дрожи, не связанные с температурными колебаниями внешней среды.

Симптом «мушек перед глазами», нарушения сна, координации, потеря сознания — веский повод для назначения транскраниального УЗДГ

Подготовка и процедура исследования

Подготовка к УЗДГ минимальная. Она включает в себя временный отказ от патологических пристрастий (алкоголь, табак, наркотики). Не рекомендуется также употреблять крепкий чай и кофейные напитки.

Рекомендуется воздержаться от приема перед УЗДГ венотоников, спазмолитиков, ноотропов и других препаратов, улучшающих мозговое кровообращение. С собой нужно иметь полотенце, для того, чтобы удалить остатки акустического геля.

УЗИ сосудов головы и шеи проводится в положении лежа, поворачиваться без просьбы врача и разговаривать нельзя. На участках кожи, которые будут входить в контакт с датчиком, наноситься специальный гель, далее посредством датчика врач-диагност исследует сосуды. Визуальная картинка может сопровождаться звуком тока крови по артериям и венам.

Полученные данные сравниваются с нормативами и формируют допплерограмму. На основании которой врач-специалист назначит лечение или дополнительные диагностические мероприятия.

Результаты процедуры

Расшифровка результатов допплерографии основана на сравнении полученных данных с нормой. В каждом сегменте каждой артерии оцениваются следующие показатели:

• толщина стенки;
• диаметр сосуда;
• фазность и качество кровотока;
• симметричность кровотока в одинаковых (одноименных) артериях с обеих сторон;
• диастолическая скорость кровотока (Vd);
• пиковая систолическая скорость кровотока (Vs);
• максимальная скорость кровотока (значение, усредненное в единицу времени, TAMX);
• индекс резистентного сопротивления (RI);
• пульсационный индекс (PI);
• систоло-диастолическое соотношение — показатели максимальной скорости к минимальной (S/D).

Средние показатели кровотока в некоторых артериях головы и шеи представлены в следующей таблице:

Расшифровка призвана выявить признаки, характерные для той или иной сосудистой патологии. Оценивается гемодинамическая, а так же патогенетическая значимость нарушений кровотока по артериальной и венозной системам. Анализ результатов позволяет оценить необходимость дополнительных диагностических процедур (дуплексного, триплексного сканирования, ангиографии).

Транскраниальная диагностика и исследование поверхностных сосудов показывают патологические процессы, имеющие специфическую УЗ-картину (тромбозы, аневризмы, варикоз, мальформации, стенозирующие атеросклеротические изменения). Так же могут быть выявлены патологии, не имеющие объективных УЗ-признаков (ангиопатии, артерииты, нестенозирующий атеросклероз). Расшифровка данных проводиться квалифицированным специалистом.

Кровоснабжение головного мозга осуществляется сложной сосудистой системой. В случае нарушения регуляции ее функционирования наступают расстройства кровообращения, разнообразные по форме, степени выраженности и характеру обусловливающего их патологического процесса. Известно, что масса мозга взрослого человека составляет 2% от массы его тела. Через кровеносную систему мозга в условиях функционального покоя проходит около 15% крови, поступающей в большой круг кровообращения при сердечном выбросе, и 20% кислорода, поступающего в организм. При этом головной мозг кровоснабжается более интенсивно, чем другие органы, что обеспечивает интенсивность метаболических процессов, происходящих в его ткани. Кровь должна поступать в мозг постоянно, под равномерным давлением; нервные клетки требуют непрерывной доставки кислорода, а продукты обмена – немедленной эвакуации.

Для поддержания нормального функционирования головного мозга необходимо, чтобы напряжение кислорода в мозговом веществе было в пределах 20 мм рт. ст., а это соответствует потреблению кислорода мозгом в количестве 3,3 мл/100 г/мин. Снижение данного показателя до 2,7 мл свидетельствует о гипоксии мозга. Для обеспечения мозга необходимым количеством кислорода, интенсивность мозгового кровообращения должна составлять примерно 55 мл/100 г/мин. Этот показатель, характеризует регионарный мозговой кровоток в норме. Снижение его до 40 мл/100 г/мин и более указывает на недостаточность кровоснабжения мозга. Критическим для регионарного мозгового кровотока является его показатель равный 19 мл/100 г/мин. Названные величины – важные показатели обеспечения жизнедеятельности мозга. При показателях, находящихся за пределами этих критических значений, развиваются необратимые изменения мозгового вещества, и тогда прогноз заболеваний становится неблагоприятным.

Различают три уровня показателей мозгового кровообращения.

Верхний критический уровень (ишемический порог мозговой гемодинамики), ниже которого вследствие ишемической гипоксии начинает изменяться рецепторный аппарат нейронов, и нарушается функционирование их мембран, что ведет к прекращению синаптической передачи, выпадению функций нервных клеток, к появлению клинических признаков ишемии.

Нижний критический уровень – еще более значительное снижение кровоснабжения, когда клетки гибнут, появляется выраженная неврологическая симптоматика, развивается некроз нервной ткани (инфарктный порог гемодинамики).

Промежуточный уровень («ишемическая полутень») лежит в пределах 23 – 10 мл/100 г/мин. Для этой зоны характерно нарушение функциональной активности нейронов, но они морфологически сохраняются и при своевременном адекватном лечении могут восстановить свои функции (зона альтеративного парабиоза, «функциональной асинапсии»).

Мозг кровоснабжается по оптимальному режиму, обеспечивающему в процессе жизнедеятельности непрерывное своевременное пополнение его энергетических и других затрат. Этот процесс характеризуется относительной (в определенных пределах) независимостью мозгового кровотока от общей гемодинамики, обусловленной различными механизмами саморегуляции.

В связи с постоянством объема черепной коробки в мозговых сосудах не происходят пульсаторные изменения массы крови. Она течет непрерывной струёй. При этом пульсовые колебания гасятся изгибами («сифонами») сонных и позвоночных артерий, а также мощно развитой эластической оболочкой мозговых артерий, благодаря чему предотвращается повреждающее действие пульсовой волны. В мозге большинство капилляров постоянно находится в открытом состоянии и не испытывает попеременного сужения и расширения, как в сосудистой системе других органов, хотя и имеется незначительное количество нефункционирующих капилляров.

Сосудистая система головного мозга включает магистральные, пиальные, радиальные (внутримозговые) артерии, капиллярную систему, в том числе прекапиллярные сфинктеры, вены мозга и венозные синусы. Топографическая особенность кровеносных сосудов, обеспечивающих кровоснабжение головного мозга, своеобразие сосудистого бассейна и особенности его конструкции, послужила основанием для выделения, так называемого, черепно-мозгового круга кровообращения. Он начинается от аорты и заканчивается верхней полой веной. Его приводящими звеньями являются внутренние сонные и позвоночные артерии, а отводящими – внутренние яремные вены. Генетически этот круг формируется в связи с развитием головного мозга.

Основным источником кровоснабжения мозга служат магистральные артерии – парные внутренние сонные и позвоночные, соединенные широким анастомозом в виде виллизиева круга. Последний представляет собой наиболее мощный потенциальный анастомоз. При функциональной полноценности его может протекать бессимптомно даже двустороннее выключение сонных артерий, если не действуют дополнительные факторы, затрудняющие развитие коллатералей. При включении анастомозов виллизиева круга на формирование его коллатеральных путей не требуется больших затрат времени. Он является главным резервом компенсации.

В нормальных условиях кровь в виллизиевом круге, несмотря на наличие в нем анастомозов, направляясь в сосуды соответствующей стороны не смешивается, поскольку поступает из артерий под одинаковым давлением. Поэтому в сосудах виллизиева круга устанавливается динамическое равновесие между потоками крови, доставляемыми правой и левой сонными артериями, и между системами обеих сонных и позвоночных артерий. При изменении давления в одной из данных систем точки динамического равновесия смещаются в сторону с меньшим давлением, в результате чего кровоток в указанных артериях происходит в обратном направлении. В условиях патологии, например, при окклюзии магистральной артерии, кровь быстро перераспределяется и кровоснабжение мозга может не нарушиться. Так, при выключении одной внутренней сонной артерии контралатеральная рефлекторно расширяется, и кровоток в ней увеличивается на 13 – 38%. Анастомозы между правой и левой внутренними сонными артериями являются также важным источником компенсации нарушенного кровоснабжения.

Парные передние, средние и задние мозговые артерии, ветвясь и анастомозируя друг с другом формируют систему артерий мягкой мозговой оболочки (пиальных артерий), от которых отходят радиальные, или внутримозговые, артерии. Артерии, снабжающие кровью филогенетически более древние образования мозга – подкорковые узлы, имеют менее развитые анастомозы, поэтому при их выключении наступает некроз соответствующих частей мозга. В то же время пиальные артерии, располагающиеся на поверхности полушарий и кровоснабжающие кору мозга, образуют богатую анастомозирующую сеть. Поэтому при выключении их отдельных ветвей легче осуществляется коллатеральный приток крови. Лишь при выключении радиальных артерий питание коры мозга нарушается, поскольку в его толще артериальные анастомозы отсутствуют. Здесь имеется только непрерывная капиллярная сеть, выполняющая специфическую обменную функцию, она не способна осуществлять коллатеральное кровообращение.

Внечерепное коллатеральное кровообращение осуществляется благодаря группе анастомозов между системами сонных и подключично-позвоночных артерий, важнейшими из которых являются анастомозы между интра- и экстракраниальными системами, через глазничную артерию. С помощью этих анастомозов при выключении общих сонных и позвоночных артерий формируется коллатеральное кровообращение. Перевязка в эксперименте питающих мозг сосудов приводит к развитию коллатералей на шее за счет ветвей щитовидных, затылочных, спинальных, а также кожных, мышечных ветвей, v. vasorum, v. nervorum.

В нормальных условиях анастомозы сосудистой системы мозга не функционируют. Они используются в основном для обеспечения тока крови в тот бассейн мозга, кровоснабжение которого стало недостаточным из-за каких-либо временных ограничений кровотока в приводящем сосуде (сдавление сосудов при сгибании и разгибании головы). В условиях же патологии (закупорка сосудов) роль истинных анастомозов возрастает.

Возможность развития коллатерального кровообращения обусловливается:

– индивидуальными анатомическими особенностями магистральных сосудов (величина внутренних сонных артерий, угол отхождения их ветвей, возможность анастомозирования с ветвями наружной сонной артерии, аномалии строения виллизиева круга);

– анатомическими особенностями сосудов мягкой мозговой оболочки, обеспечивающими коллатеральный переход массы крови из одной области мозга в другую по анастомозам между основными мозговыми артериами;

– физиологическими возможностями организма (состояние сердца, уровень артериального давления, возраст, состояние сосудистой стенки);

– длительностью процесса, приводящего к выключению сосудов, определяющей скорость и степень вступления в действие коллатерального кровообращения.

Исходя из этого клиницисты в свое время предлагали постепенно подготавливать больных перед операцией перевязки общей сонной артерии путем ежедневного, десятиминутного прижатия в течение недели общей сонной артерии с целью образования ее коллатералей, а также постепенное выключение сонной артерии с помощью обведенного вокруг нее соединительнотканного тяжа. В результате медленно образуется рубцовая ткань, вызывающая сужение сонной артерии, что сопровождается постепенным развитием вступающих в действие все новых коллатеральных сосудов, подводящих кровь к мозгу.

Экспериментальные исследования показали, что важным фактором, стимулирующим и ускоряющим развитие коллатералей, является «тренировка» механизмов компенсации путем временного, многократно воспроизводимого нарушения кровотока в сонных артериях в условиях хронического эксперимента на ненаркотизированных собаках.

Включение коллатералей и приспособление мозгового кровообращения к новым условиям совершается с участием сложных рефлекторных механизмов. Симпатэктомия сонных артерий, новокаиновая блокада шейных симпатических узлов, синокаротидной рефлексогенной зоны, устраняя сосудосуживающие воздействия, благоприятно влияют на развитие коллатералей.

Однако в определенных условиях столь важное компенсаторное приспособление, каковым является коллатеральное кровообращение, может приобретать отрицательное значение для организма. Примером тому может служить, так называемый, синдром «обкрадывания» мозга. Его сущность заключается в следующем. При выключении какого-либо сосуда в его бассейн поступает часть крови из других, расположенных вблизи сосудов, в результате чего в соседних, ранее здоровых участках мозга нарушается кровообращение. Иногда признаки такого нарушения преобладают в клинической картине и даже могут быть единственными. Среди разнообразных механизмов нарушения мозговой гемодинамики указанному синдрому принадлежит особая, очень важная роль. Различные его варианты могут иметь место как на внечерепном, так и на внутричерепном уровнях коллатерального кровообращения.

Значительное усиление кровотока в пострадавшей артерии может вызвать образование ее изгибов, амортизирующих удар пульсовой волны и увеличивающих площадь соприкосновения сосуда с тканью мозга. Однако, возникая как компенсаторное приспособление, эти изменения могут стать патогенными, когда извитость артерий приводит к формированию перегибов, петель, что затрудняет кровоток, способствует тромбообразованию, а при определенных положениях головы может привести к прекращению кровотока и тем самым – к преходящим нарушениям мозгового кровообращения или даже к размягчению мозга. В таких случаях может возникнуть необходимость оперативного вмешательства – выпрямления артерии, иссечения извитого участка ее.