Клиническая электроэнцефалография
Клиническая электроэнцефалография (ЭЭГ) как метод регистрации биоэлектрической активности головного мозга представляет собой запись колебаний разности потенциалов с частотой от 0,5 до 30–35 Гц (колебаний в секунду) между отдельными участками поверхности черепа. Данный метод активно используется для диагностики эпилепсии, дифференциальной диагностики между эпилепсией и другими заболеваниями (вегетативно-сосудистая дистония, истерия), а также с целью определения характера биоэлектрической активности головного мозга у больных в состоянии комы («вегетативное состояние», смерть мозга и др.).
В настоящее время по результатам электроэнцефалографии выделяют следующие варианты биоэлектрической активности головного мозга.
– Регулярная (ритмическая) активность, характеризующаяся длинной серией тех или иных волн с незначительной вариацией их частоты. Регулярную (ритмическую) активность в электроэнцефалограмме человека составляют: 8-ритм (0,5–4 Гц); 9-ритм (4–8 Гц); ос-ритм (8–14 Гц); р-ритм (14–40 Гц).
– Отдельные волны (спайки, острые волны 0- и 5-диапазона) и комплексы (спайк – медленная волна, острая волна – медленная волна, комплексы медленных волн) различной амплитуды, которые отражают патологическое изменение биоэлектрической активности головного мозга (рис. 47, Вспышки острых и медленных волн).
– Нерегулярная (аритмическая) активность, состоящая из волн различной длительности и амплитуды.
– Пароксизмальная активность, возникающая на фоне обычной спонтанной активности в виде определенных групп высокоамплитудных волн и комплексов, амплитуда которых внезапно возрастает и спадает.
Формирование электроэнцефалограммы происходит постепенно в направлении от медленных низкочастотных колебаний у детей к быстрым высокочастотным у взрослых.
Характер электроэнцефалограммы изменяется в зависимости от уровня бодрствования и функционального состояния головного мозга. В норме при бодрствовании доминирующими являются а- и р-ритмы. Любая ориентировочная реакция на внешние воздействия находит отражение на электроэнцефалограмме здорового человека в виде временного уплощения всей электроэнцефалограммы, снижения амплитуды а-ритма или полной его замены на р-ритм. Развитие сна приводит к стадийному изменению характера биоэлектрической активности головного мозга – появлению медленноволновой активности (8-ритм, 5-ритм), нарастающей по амплитуде и распространенности по мере углубления сна. Важно отметить, что только во сне у человека регистрируются ряд специфических признаков: «сонные» веретена (диффузные вспышки волн частотой 11–15 Гц с преобладанием в центральной области), вертекс-потенциалы (комплексы из острых и медленных волн в сагиттальной области), K-комплексы (сочетание двух разнонаправленных медленных волн).
Результаты электроэнцефалографииклассифицируют на нормальные, в пределах нормы, пограничные и патологические.
Электроэнцефалограмма здорового человека в условиях покоя характеризуется ос-ритмом частотой 8–14 Гц, амплитудой до 100 мкВ, который локализуется преимущественно в задних отделах мозга, имеет синусоидальную форму волны, симметричен и веретенообразно модулируется по амплитуде, лучше выражен при закрытых глазах. р-ритм (14–40 Гц) локализуется преимущественно в лобных отделах и, непродолжительно, на стыках веретен а-ритма, может встречаться в других отделах мозга. Амплитуда его в 10–15 раз ниже, чем а-ритма.
Электроэнцефалограмма, оцениваемая в пределах нормы, характеризуется симметричным (или с легкой асимметрией) а-ритмом в задних отделах мозга амплитудой менее 100 мкВ с индексом (т.е. представленностью в течение выбранного временного отрезка) не ниже 50%. Наблюдается симметричная реакция на раздражители. В передних отделах мозга преобладает р-ритм амплитудой 5–30 мкВ. Во всех областях мозга встречаются эпизодические единичные или групповые (не более 4 волн подряд) вспышки медленных 8- и 9-волн, не превышающих по амплитуде 30 мкВ. Электроэнцефалограмма с амплитудой ос-ритма ниже 20 мкВ, индексом менее 50% или даже его отсутствием, но с хорошей симметричной реакцией на раздражители также считается вариантом нормы (плоская форма электроэнцефалограммы).
К пограничным относят электроэнцефалограмму, содержащую ос-ритм амплитудой 100–150 мкВ при нормальном его распределении; р-ритм амплитудой 15–40 мкВ, регистрируемый в передних отделах; 8- и 9-волны с индексом от 15 до 25%, не превышающие ос-ритм по представленности в записи; четко очерченные вспышки ос-волн нормальной амплитуды или р-волн до 30 мкВ на фоне низкоамплитудной или плоской формы электроэнцефалограммы; ос-волны заостренной формы в составе нормального ос-ритма.
Патологическая электроэнцефалограмма характеризуется наличием общемозговых изменений в виде отсутствия доминирующих ритмов (ос-ритм, р-ритм) и наличия вместо них полиритмичной полиморфной активности, нарушением нормального типичного распределения основных ритмов биоэлектрической активности головного мозга и их амплитудных взаимоотношений, наличием диффузных патологических колебаний и комплексов, асимметричностью реакций ритмов на афферентные раздражители, очаговой патологической активностью (спайки, острые волны, регулярные медленные волны и различные сочетания этих элементов).
При эпилепсии данный метод позволяет:
– уточнять форму заболевания (фокальная, генерализованная);
– определять тип эпилептического припадка (парциальный, генерализованный);
– оценивать выраженность патологических изменений, их локализацию и характер (спайки, острые волны, комплексы «острая волна – медленная волна» и др.) в межприступный период;
– оценивать динамику изменения биоэлектрической активности головного мозга на фоне терапии антиэпилептическими препаратами.
В клинической практике проводится регистрация электроэнцефалограммы в течение 15 мин с выполнением в процессе исследования провокационных проб (открывание/закрывание глаз, гипервентиляция, фотостимуляция). С целью повышения информативности исследования активно применяется депривация сна (пробуждение в ранние утренние часы), которая активирует патологическую биоэлектрическую активность головного мозга вследствие нарушения цикла сон/бодрствование. В трудных диагностических случаях применяется длительная регистрация электроэнцефалограммы (часы, дни); применение длительной совместной регистрации биоэлектрической активности головного мозга и видеоизображения пациента (ЭЭГ-видеомониторинг) позволяет регистрировать и детально оценивать семиотику эпилептических припадков. Использование компьютерных методов анализа электроэнцефалограммы (метод дипольной локализации источников, картирование электрической активности головного мозга – метод деблюринга) позволяет получать дополнительную информацию о локализации источников патологической активности.
Важно понимать, что анализ электроэнцефалограммы лишь дополняет клиническую картину того или иного заболевания и не является основополагающим при постановке диагноза.
Магнитная диагностика
Среди электродиагностических методов исследования современной неврологии к сравнительно «молодым» относится методика магнитной диагностики патологических изменений эфферентных проводящих путей нервной системы на разных уровнях при заболеваниях и травмах нервной системы. В основе данной методики лежит бесконтактное определение электровозбудимости и электропроводимости надсегментарных структур, сплетений, нервов и мышц при воздействии электромагнитных волн на структуры периферической и центральной нервной системы.
Возбудимость нейронных мембран, способных генерировать и распространять потенциал действия, в значительной степени определяется соотношением концентраций ионов калия, натрия и кальция во вне- и внутриклеточной среде, а также упорядоченной текучестью мембран. Проведение возбуждения по аксону оказывается нарушенным при различных видах патологии нервных волокон в центральной нервной системе и периферических нервов (сплетений): при инфекционно-воспалительных процессах, травматических поражениях нервных волокон, демиелинизации и т. д.
Магнитную диагностику применяют в экспресс-режиме (визуально оценивая мышечные сокращения) и как часть электронейромиографии (по результатам регистрации и компьютерного анализа электровозбудимости мышцы и электропроводимости различных отделов нервной системы).
Для проведения магнитной диагностикистимулирующую катушку магнитного стимулятора располагают над проекцией исследуемого сплетения, нерва или мышцы на расстоянии 3–5 см от кожных покровов. Запускают одиночные электромагнитные импульсы, плотность которых постепенно увеличивают (1,0–3,5 Тл) до возникновения визуально фиксируемого сокращения мышцы, что свидетельствует о сохранившейся электровозбудимости нейромоторного аппарата.
Электровозбудимость различных нейронных ансамблей и электропроводимость проводящих путей нервной системы можно исследовать путем магнитной стимуляции коры головного мозга соответствующей стороны или спинномозговых образований. При сохранности связей головного и спинного мозга с мышцами возникает М-ответ (моторный ответ).
Для количественной оценки скорости проведения по эфферентным структурам нервной системы используют диагностический комплекс – электронейромиограф с магнитным стимулятором. Магнитную стимуляцию осуществляют последовательно в точках проекций моторных зон коры головного мозга, шейных и поясничных корешков спинного мозга. На основании латентных периодов М-ответов определяют время центрального моторного проведения по эфферентным проводникам центральной нервной системы (рис. 48, Транскраниальная магнитная стимуляция, исследование времени центрального моторного проведения).
Латентность мышечного ответа может включать время проведения по корково-спинномозговым путям при транскраниальной магнитной стимуляции; время проведения импульса по периферическому нерву при магнитной стимуляции передних корешков спинного мозга; спинальную синаптическую задержку (около 1 мс) и время проведения по проксимальному отрезку передних корешков (около 0,3 мс).
Показанием к использованию магнитной диагностики являются травмы, сосудистые и демиелинизирующие заболевания нервной системы, миелопатии различного генеза, невропатии и полиневропатии.
Транскраниальная магнитная стимуляция, первоначально использовавшаяся как диагностический метод, в настоящее время широко применяется в терапевтических целях. Лечебная ритмическая транскраниальная магнитная стимуляция направлена на изменение функционального состояния структур головного мозга с помощью тормозных и активирующих механизмов, что играет важную роль в патогенезе многих заболеваний нервной системы. В качестве терапевтического воздействия ритмическая транскраниальная магнитная стимуляция используется для лечения депрессий, болезни Паркинсона, наследственных дегенеративных заболеваний, хронических ежедневных головных болей, спастичности, реабилитации моторных нарушений и др.
Электронейромиография
Метод исследования нервно-мышечной системы путем оценки электрической активности мышц и периферических нервов. Под нервно-мышечной системой понимают комплекс скелетных мышц и сегментарно-периферических образований нервной системы (мотонейроны и периферические двигательные волокна). Функциональной единицей нервно-мышечной системы является двигательная единица, состоящая из одного мотонейрона, его аксона и иннервируемых им мышечных волокон (экстрафузальных). Мышечные волокна, относящиеся к территории одной двигательной единицы, функционируют как единое целое по принципу «все или ничего».
Электронейромиография подразделяется на игольчатую и поверхностную электромиографию, а также стимуляционную электронейромиографию.
Игольчатая электромиография– метод изучения биоэлектрической активности мышц посредством введения игольчатого электрода в исследуемую мышцу с последующей регистрацией и оценкой параметров потенциалов двигательных единиц. Потенциал двигательной единицы представляет собой суммарный потенциал активности мышечных волокон, принадлежащих к одной двигательной единице.
Запись и анализ миограммы состоит из четырех этапов: введение иглы; состояние покоя; минимальное мышечное сокращение; максимальное мышечное сокращение.
При введении иглы возникает усиленная инсерционная активность – залп потенциалов вследствие механического раздражения мышечных волокон иглой. У здоровых людей длительность усиленной инсерционной активности составляет до 200 мс, при первичных мышечных заболеваниях, заболеваниях периферической нервной системы этот показатель увеличивается.
В состоянии покоя производится оценка спонтанной активности мышечных волокон. В норме никакой спонтанной активности не регистрируется. Различают несколько видов потенциалов спонтанной активности, указывающих на патологический процесс в мышце.
– Потенциалы фибрилляции – это электрическая активность одиночного мышечного волокна (группы волокон), не вызванная нервным импульсом и возникающая повторно (средняя длительность – 1–5 мс, амплитуда – 10– 300 мкВ). Потенциалы фибрилляции являются типичным признаком денервации мышцы. Возникают через 15–21 день после перерыва нерва, провоцируются механическим раздражением или согреванием мышцы. Отсутствие фибрилляции спустя 3 нед. от момента поражения периферического нерва исключает наличие полной денервации.
– Положительные острые волны указывают на грубую денервацию мышцы и дегенерацию мышечных волокон (средняя длительность – 2–30 мс, амплитуда – 10–4000 мкВ), возникают через 14–21 день после денервации.
– Потенциалы фасцикуляций схожи с потенциалами действия двигательной единицы, но появляются в полностью расслабленной мышце. Характерны для заболеваний, связанных с поражением мотонейронов передних рогов, однако встречаются и при других заболеваниях.
– Миотонические разряды состоят из потенциалов фибрилляции, положительных острых волн, потенциалов двигательных единиц, амплитуда и частота которых нарастают и затем снижаются. Характерны для различных видов миотоний.
– Псевдомиотонические разряды – высокочастотные повторяющиеся разряды потенциалов мышечных волокон, регистрируемые при различных формах первично-мышечных заболеваний, воспалительном поражении мышечных волокон.
При минимальном мышечном напряжении оцениваются параметры отдельных потенциалов двигательных единиц (длительность, амплитуда, фазность и др.). Для каждой мышцы есть свои нормативные показатели (допустимые отклонения ± 13%).
При максимальном напряжении мышцы образуется интерференционная кривая: при активации всех двигательных единиц мышцы частота потенциала действия увеличивается настолько, что потенциалы наслаиваются друг на друга, и уже невозможно определить их принадлежность к конкретной двигательной единице. Производится оценка амплитуды и частоты осцилляций.
Поверхностная электромиография.При использовании накожных электродов в норме при активировании мышцы сразу же регистрируется интерференционный тип электромиографии как результат сложения колебаний потенциала многих двигательных единиц. Выделяют четыре типа поверхностной электромиограммы.
Первый тип – интерференционная электромиограмма – высокочастотная (50–100 колебаний в секунду) полиморфная активность, возникающая при произвольном сокращении мышцы или при напряжении других мышц. Этот тип характерен для здоровой мышцы. Интерференционная электромиограмма сниженной амплитуды наблюдается при первичных мышечных поражениях, а также при аксональном поражении. Визуально по поверхностной электромиограмме дифференциация неврального и первичного мышечного поражения невозможна из-за отсутствия данных о частоте колебаний.
Второй тип – уреженная электромиограмма – редкие (до 20-40 в секунду), отчетливые по ритму колебания потенциалов в виде «частокола», а также спонтанные потенциалы фасцикуляций, регистрируемые в состоянии покоя. Этот тип электромиограммы характерен для поражения передних рогов спинного мозга. Колебания с частотой 20-40 в секунду высокой амплитуды (3-5 мкВ) наблюдаются при относительно негрубом поражении. Эти колебания соответствуют гигантским потенциалам двигательной единицы, регистрируемым при игольчатой электромиографии. Очень редкие (5–15 в секунду) колебания со сниженной амплитудой (50–150 мкВ), относительно постоянные по ритму, регистрируются при более грубой патологии, соответствуют поражению большинства нейронов передних рогов и уменьшению числа функционирующих мышечных волокон.
Третий тип – высокие по амплитуде в состоянии покоя и при тоническом напряжении мышц, ритмически повторяющиеся «залпы» частых колебаний (частотой 4–10 в секунду, длительностью 80–100 мс). Этот тип поверхностной электромиограммы характерен для различного рода супраспинальных расстройств двигательной системы.
Четвертый тип – полное биоэлектрическое молчание в покое, при тоническом напряжении или попытке к произвольному сокращению. Характеризует полный паралич мышцы как при полной атрофии мышечных волокон, так и при блоке проведения по периферическому нейрону.
Стимуляционная электронейромиография– неинвазивный метод исследования, который основан на оценке электрических потенциалов мышцы, вызванных путем электрической стимуляции периферического нерва. Методика позволяет определить характер (аксональный, демиелинизирующий), уровень, степень поражения нерва, оценить состояние иннервируемой им мышцы. Исследование проводится накожными электродами: активный электрод накладывается на моторную точку мышцы, референтный электрод – дистальнее на 2–3 см, заземляющий электрод располагается между стимулирующим и отводящими электродами. Стимулирующим электродом раздражают нерв, иннервирующий данную мышцу, с постепенным увеличением силы тока до наибольшей амплитуды моторного ответа (М-ответ) (рис. 49, Стимуляционная электронейромиография правого срединного нерва).
М-ответ – суммарный синхронный разряд двигательной единицы мышцы в ответ на раздражение двигательных волокон нерва. При поражении нерва или мышцы, как правило, наблюдается выраженное повышение порога вызывания М-ответа. При поражении аксона нерва, а также при поражении самой мышцы наблюдается снижение амплитуды М-ответа. Для оценки состояния миелиновой оболочки нерва используют показатели терминальной латентности, скорости проведения электрического импульса. Терминальная латентность – время прохождения импульса от дистальной точки стимуляции до М-ответа. Определение скорости проведения электрического импульса по двигательным или чувствительным волокнам нерва основано на сопоставлении расстояния между дистальной и проксимальной точками стимуляции нерва с разницей латентных периодов вызванных ответов при раздражении двух точек. Стимуляция двигательных и чувствительных волокон периферических нервов позволяет получить волны с большей латентностью, чем М-ответ, – так называемые «поздние ответы».
При переднероговых поражениях биоэлектрическую активность нервно-мышечной системы характеризуют следующие признаки:
– наличие потенциалов фасцикуляций, иногда и фибрилляций, в покое при отведении игольчатыми электродами;
– второй тип электромиограммы при отведении поверхностными электродами или разрежения электромиограммы при игольчатом отведении при произвольном мышечном сокращении;
– наличие нормальных минимальных и максимальных скоростей проведения электрического импульса;
– значительное повышение амплитуды потенциала действия нерва;
– выраженное снижение максимальной амплитуды М-ответа;
– выраженное падение числа функционирующих двигательных единиц;
– увеличение длительности потенциалов двигательных единиц более 12 мс;
– увеличение амплитуды потенциалов двигательных единиц.
При поражении корешков, сплетений и нервов биоэлектрическую активность нервно-мышечной системы характеризуют:
– спонтанная активность (фибрилляции, фасцикуляции, положительные денервационные потенциалы);
– интермедиарный тип электромиограммы при максимальном мышечном сокращении (характерный признак частичной денервации);
– снижение эфферентных и афферентных скоростей проведения электрического импульса;
– уменьшение амплитуды потенциала действия нерва;
– уменьшение амплитуды М-ответа.
При этом диагностическим критерием неврального поражения является сочетанное снижение скоростей проведения электрического импульса по нерву и амплитуд неврального и мышечного вызванных потенциалов более чем на 20%.
Дифференциально-диагностическим отличием переднерогового процесса от неврального является диссоциированное снижение максимальной амплитуды М-ответа и падение числа двигательных единиц при нормальных (или повышенных) скоростях проведения импульсов и амплитуд невральных вызванных потенциалов.
При первичном мышечном поражении биоэлектрическая активность нервно-мышечной системы характеризуется:
– низкоамплитудной поверхностной интерференционной электромиограммой при умеренном или даже слабом мышечном сокращении;
– укорочением длительности потенциалов действия двигательных единиц более чем на 20%;
– увеличением числа полифазных потенциалов;
– снижением амплитуды потенциалов действия двигательных единиц;
– снижением максимальной амплитуды М-ответа;
– уменьшением числа двигательных единиц при повышении амплитуды минимального М-ответа и близких к норме скорости проведения импульса и амплитудах невральных вызванных потенциалов.
Таким образом, дифференциально-диагностическими признаками электронейромиографии для разграничения спинномозгового, неврального и мышечного поражения являются величины скоростей проведения импульсов и амплитуды невральных потенциалов действия:
– при первичном мышечном поражении эти показатели нормальны;
– при невральном – снижение амплитуд невральных вызванных потенциалов сочетается с замедлением скорости проведения импульса по нерву;
– при переднероговом процессе скорости проведения импульса нормальны, амплитуды невральных вызванных потенциалов резко возрастают, достигая гигантской величины.
Эхоэнцефалоскопия
Метод ультразвукового исследования анатомических взаимоотношений мозговых структур, основанный на свойстве ультразвука отражаться на границах сред с различным акустическим сопротивлением. Распространяющийся по определенным направлениям (передняя, средняя, задняя трассы и др.) ультразвук отражается на границах мозговых структур и регистрируется на экране осциллографа.
Эхоэнцефалограмма содержит начальный комплекс (эхо-сигналы от мягких тканей головы и костей черепа), сигналы от различных внутримозговых структур и конечный комплекс (эхо-сигналы от внутренней поверхности костей черепа и мягких тканей противоположной стороны). Практическое значение в диагностике объемных образований мозга (опухоль, абсцесс, гематома, киста и др.) имеет сигнал, отраженный от срединно расположенных структур мозга (прозрачная перегородка (septumpellucidum), III желудочек, эпифиз), – М-эхо (срединное эхо). Другие эхо-сигналы, отраженные от структур головного мозга, которые лежат по ходу траектории ультразвукового луча на любом ее участке, называются латеральными. Количество латеральных сигналов в норме одинаково справа и слева, их расположение симметрично. Ближе к конечному комплексу определяется эхо височного рога, используемое для оценки степени выраженности гидроцефалии.
В норме М-эхо расположено по средней линии, отклонение его от средней линии более чем на 2–3 мм (при датчике 1,65 МГц) указывает на наличие объемного процесса в полости черепа.
Кроме смещения М-эха, эхоэнцефалография позволяет выявить межполушарную асимметрию в количестве латеральных сигналов, расположении различных отделов желудочковой системы, получить эхо-сигналы от инородных тел, кист, кальцификатов и др.
14.5. Ультразвуковая доплерография
сосудов головы и шеи
Метод ультразвукового исследования кровотока, позволяющий неинвазивно выявить локализацию стенозирующего поражения магистральных артерий головы и шеи, диагностировать артериовенозные мальформации, выявить наличие ангиоспазма, оценить функциональное состояние коллатерального кровообращения.
Ультразвуковая доплерография основана на эффекте Доплера – изменении частоты отраженного от движущихся объектов (групп эритроцитов) сигнала на величину, пропорциональную скорости их движения. При пересечении эритроцитами ультразвукового луча возникает отраженный сигнал, содержащий целый набор частот – доплеровский спектр. Распределение частот в спектре меняется в течение сердечного цикла. В систолу профиль скоростей кровотока уплощается и максимум частотного спектра смещается в сторону высоких частот, а ширина спектра уменьшается. Этим обусловлено формирование «спектрального окна». В диастолу распределение частот более равномерное. Огибающая доплерограммы за сердечный цикл имеет форму пульсограммы (рис. 50, Ультрозвуковая доплерография).
Существует два режима излучения ультразвукового сигнала: непрерывный (для локации сосудов на шее) и импульсный (для оценки кровотока в интракраниальной части цереброваскулярной системы). Кроме того, импульсный режим дает возможность определить глубину залегания сосуда, изучить профиль скорости потока, вычислить протяженность сосуда. Суть исследования заключается в локации в определенных анатомических проекциях магистральных сосудов посредством ультразвуковых датчиков с различной частотой излучения (2, 4, 8 МГц).
Для сосудов эластического типа (аорта, подключичная артерия и периферические сосуды) доплерограмма характеризуется быстрым подъемом, острой вершиной, менее быстрым снижением и постсистолической вырезкой на спектре и последующим диастолическим подъемом (два пика).
Особенностью доплерограммы кровотока в артериях мышечного типа (сонные, позвоночные артерии и их внутричерепные ветви) является то, что ни в одну из фаз сердечного цикла она не опускается до изолинии, и вырезка между систолическим и диастолическим пиками выражена слабее по сравнению с доплерограммами от сонных и подключичных артерий.
Кровоток в артериях можно оценить по качественным (аудиовизуальным) и количественным характеристикам.
Качественные (аудиовизуальные) характеристики кровотока:
– форма доплерограммы (нормальная, ригидная волна, демпфированная, разлохмаченная, реверберирующая и др.);
– распределения частот в спектре (заполнение спектрального окна, перераспределение спектральной мощности с доминированием в высокочастотной и (или) низкочастотной области, появление дополнительных ультразвуковых сигналов);
– направление кровотока (антероградное, ретроградное, двунаправленное, двуфазное);
– звуковые характеристики доплеровского сигнала (высокий, гладкий, грубый, вибрирующий, шумный, хриплый, бьющий, музыкальный, «кошачьего мурлыкания»).
Количественная оценка кровотока в артериях основана как на непосредственно измеряемых параметрах доплерограммы (амплитуда, частота, распределение частот, импульсные вариации), так и на рассчитываемых на их основе различных индексах.
Частотные характеристики доплерограммы, отражающие изменения характера кровотока в различные фазы сердечного цикла, могут быть представлены в единицах линейной скорости (см/с). Для перевода частотных характеристик в показатели линейной скорости кровотока (ЛСК) используются следующие соотношения:
– при датчике 2 МГц – ЛСК (см/с) = 39,0 × F(кГц);
– при датчике 4 МГц – ЛСК (см/с) = 19,5 × F(кГц);
– при датчике 8 МГц – ЛСК (см/с) = 9,75 × F(кГц), где F– доплеровский сдвиг частот.
Непосредственно измеряемые параметры доплерограммы:
– систолическая частота максимальная (А) – наиболее важный параметр, употребляемый при сравнении симметричных артерий или одной и той же в разное время. Она зависит от сердечного выброса, диаметра сосуда, эластичности его стенки и ряда других факторов;
– диастолическая частота максимальная (Dm) зависит от сопротивления кровотоку дистальнее места измерения: чем больше Dm, тем меньше скорость;
– диастолическая частота конечная (Dк) – диастолическая частота, предшествующая следующему подъему кривой;
– частота средняя за сердечный цикл (Fc) – наименее надежный параметр, так как зависит от множества факторов, не связанных со скоростью кровотока;
– частота средняя в систолу (Fs), обладающая наибольшей мощностью, используется для вычисления процента стеноза.
В группу индексов входят:
– Индекс циркуляторного сопротивления (резистивности) – RI (индекс Пурсело), представляет собой отношение разности максимальной систолической и конечной диастолической частот к максимальной систолической частоте:
RI= (А – Dk)/A.
Он не зависит от абсолютных значений, угла локации артерии. Увеличение индекса свидетельствует о возрастании периферического сопротивления кровотоку дистальнее места измерения (стеноз, ангиоспазм, тромбоз и т.д.), а его уменьшение – о снижении сопротивления (артериовенозный шунт, дилатированный сегмент).
– Систоло-диастолическое отношение – A/Dk (индекс Стюарта), отражает упругоэластичные свойства лоцируемой артерии и достоверно изменяется с увеличением возраста.
– Индекс пульсации – PI (индекс Гослинга), представляет собой отношение разности максимальных систолической и диастолической частот к частоте средней за сердечный цикл:
PI= (А – Dm)/Fc.
Отражает упругоэластичные свойства артерий проксимальнее области локации, достоверно снижается с увеличением возраста. Полуколичественный «чувствительный» показатель, при локации сонной артерии указывает на близость стенозированного участка.
– Индекс спектрального расширения (SBI) представляет собой отношение разности максимальной систолической и средней частоты в систолу, имеющей наибольшую мощность, к максимальной систолической частоте:
SBI= (А – Fs)/A.
Отражает степень заполнения спектрального окна и характеризует структуру артериального потока. При изменениях стенки артерий и возникновении турбулентности потока в спектре возрастает мощность низких частот и, следовательно, уменьшается площадь спектрального окна.
– Показатель цереброваскулярной реактивности (ЦВР) – разность систолических максимальных (минимальных, средних) частот, измеренных при нагрузках химической природы – гипервентиляции (O2) и задержке дыхания (СO2), – отнесенная к исходному уровню (Ао):
ЦВР (%) = ((АСO2 – АO2) / Ао)× 100.
Этот показатель позволяет судить о выраженности адаптационных реакций и степени компенсаторных возможностей гемодинамики головного мозга, в норме он близок к 80%.
– Коэффициент асимметрии (КА) – величина, характеризующая степень различия показателей доплеровских сигналов, полученных с симметричных участков одноименных артерий:
КА (%) = ((Х – Y) / Y)×100,
где X – наибольшее значение показателя; Y– наименьшее значение показателя.
Данный показатель обладает большей диагностической значимостью по сравнению с абсолютными величинами. В норме допустимая величина асимметрии не превышает 20–30%.
Морфологические изменения сосудов – атеросклеротическая бляшка, аневризматическое расширение и другие – имеют характерные доплерографические паттерны, которые могут быть достоверно диагностированы. Детальное обследование позволяет обнаружить первые клинические признаки недостаточности мозгового кровообращения уже при 30–40% стенозах внутренней сонной артерии, а иногда и более легких. В то же время гемодинамическая компенсация и отсутствие клинических проявлений в покое могут сопровождать даже грубые (до 60–70%) стенозы внутренней сонной и позвоночной артерий.
Наибольшей достоверностью и информативностью ультразвуковая доплерография обладает при субарахноидальных кровоизлияниях, сопровождающихся церебральным вазоспазмом, патогенез которого связывают с ирритацией сосудистой стенки и компрессией артерий. Диагностика синдрома церебрального вазоспазма опирается на значения линейных скоростей кровотока и индекса Пурсело (RI). Оценку значений проводят чаще всего в средней мозговой артерии, так как она более других по своему анатомическому расположению совпадает с осью пучка ультразвуковой локации, и только в ней возможна регистрация истинно высоких скоростей потока.
Установлена тесная корреляция между степенью ангиоспазма и абсолютными значениями линейной скорости кровотока. Принято выделять три степени тяжести церебрального ангиоспазма:
– легкая степень – менее 120 см/с;
– средняя степень – менее 200 см/с;
– тяжелая степень – более 200 см/с.
Ангиоспазм также характеризуется возрастанием значений индекса резистивности (RI) до 0,6–0,99.
Таким образом, ультразвуковая доплерография является объективным, высокоинформативным, безвредным, неинвазивным методом исследования церебрального кровотока. Точность диагностики при использовании всего комплекса доплерографических признаков составляет 85–93%.