Duplexní skenování cév hlavy a krku

Kde provést ultrazvuk hlavy a proč je echoencefalografie nutná, pojďme se na tyto otázky zamyslet. Ultrazvuk hlavy je diagnostická metoda, kterou lze použít k identifikaci patologií mozku. Studie je založena na neškodném ultrazvukovém záření, které proniká tkáněmi a kostmi lebky do mozkové hmoty.

Duplexní skenování (šedo-stupňová echografie s barevným Dopplerovým kódováním a spektrální Dopplerovou analýzou, aplikovaná na intrakraniální část mozkového cévního systému - transkraniální duplexní skenování) v současnosti slouží jako hlavní metoda pro diagnostiku různých typů patologií mozkového cévního systému. Duplexní skenování kombinuje schopnost vizualizovat lumen cévy a tkání obklopujících cévu v B-módu (dvourozměrný režim šedo-stupňové echografie) a simultánní analýzu hemodynamického stavu pomocí Dopplerových technologií. Na základě výsledků vyšetření v B-módu je možné získat údaje o stavu rigidity a elasticity cévní stěny (elasticko-elastické charakteristiky), funkčním stavu endotelu (jeho vazomotorické aktivitě), přítomnosti, povaze a prevalenci změn ve struktuře a tloušťce cévní stěny, narušení integrity cévní stěny (disekce), přítomnosti intraluminálních útvarů, jejich lokalizaci, délce, echogenicitě (nepřímá hustotní charakteristika), stupni narušení průchodnosti cévního lumenu, změnách průměru cévy, geometrii cév (přítomnost deformací, odchylky průběhu cévy od obvyklé anatomické trajektorie), anomáliích původu, průběhu a větvení cév. Informace o intraluminálních tocích (v důsledku zpracování odraženého Dopplerova signálu metodou rychlé Fourierovy transformace) během konvenčního a transkraniálního duplexního skenování lze prezentovat ve formě barevných kartogramů (barevný Dopplerův režim) a/nebo Dopplerových spekter (spektrální Dopplerův režim). Na základě studijních dat v barevném Dopplerovském režimu se získávají kvalitativní informace o průtoku krve [přítomnost, charakter (laminární, turbulentní), defekty v náplňových kartogramech atd.]. Spektrální Dopplerovský režim umožňuje kvantitativní charakterizaci intraluminálních toků, tj. objektivizovat přítomnost nebo nepřítomnost hemodynamických poruch a také určit stupeň jejich závažnosti. Diagnostické informace získané v tomto případě jsou založeny na analýze ukazatelů rychlosti a různých vypočítaných indexů nepřímo charakterizujících úroveň periferního odporu a tonus cévní stěny.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Indikace pro vyšetření extrakraniálních řezů cév

• klinické příznaky akutní nebo chronické cerebrovaskulární insuficience, včetně syndromu bolesti hlavy;
• rizikové faktory pro rozvoj cerebrovaskulárních onemocnění (kouření, hyperlipidemie, obezita, arteriální hypertenze, diabetes mellitus);
• známky poškození jiných arteriálních povodí v případě systémových cévních procesů;
• plánování chirurgických zákroků u různých typů srdeční patologie, především ischemické choroby srdeční (bypass koronárních tepen, stentování koronárních tepen);
• patologie okolních orgánů a tkání s potenciálními extravazálními účinky;
• klinické příznaky patologie jugulární žíly (obvykle trombóza).

Vysoké rozlišení ultrazvukového duplexního skenování v kombinaci s neinvazivností a možností opakovaných vyšetření činí z této metody nepostradatelný nástroj nejen v klinické neurologii, ale i při provádění plnohodnotného preventivního screeningu u asymptomatické populace. Na rozdíl od ultrazvukové dopplerografie dokáže detekovat malé a střední stenózy karotid, což výrazně rozšiřuje možnosti diferenciální diagnostiky. V tomto ohledu lze konstatovat, že duplexní skenování je hlavní screeningovou metodou u jedinců bez klinických příznaků cerebrovaskulárních poruch.

Indikace pro transkraniální duplexní skenování

• detekce stenotické/okluzivní patologie v extrakraniálních úsecích brachiocefalických tepen pomocí duplexního skenování (nebo ultrazvukové dopplerografie) - potenciálního zdroje poruch průtoku krve mozkem;
• přítomnost nepřímých známek poškození intrakraniálních tepen;
• příznaky akutní nebo chronické mozkové ischemie bez stanovených specifických příčin jejího vývoje;
• syndrom bolesti hlavy;
• Systémové cévní onemocnění je potenciálním zdrojem rozvoje cerebrovaskulárních poruch (arteriální hypertenze, diabetes mellitus, systémová vaskulitida atd.).
• patologie mozkové hmoty (detekovaná pomocí jiných zobrazovacích technik - CT, MRI, scintigrafie atd.), doprovázená změnami v její struktuře a mozkovém cévním oběhu, klinickými příznaky intrakraniální hypertenze;
• potřeba dynamického monitorování parametrů průtoku krve mozkem k posouzení účinnosti terapie v akutním období ischemické a hemoragické cévní mozkové příhody a při chronické cerebrovaskulární insuficienci, jakož i k určení stavu cév v různých fázích chirurgické revaskularizace, bez ohledu na typ této revaskularizace.

Cíle ultrazvukového vyšetření arteriálního a žilního systému mozku na extrakraniální a intrakraniální úrovni:

• diagnostika stenotické/okluzivní patologie v arteriálním a žilním systému mozku, posouzení jejího patogenetického a hemodynamického významu;
• identifikace komplexu poruch spojených se systémovými cévními onemocněními;
• detekce cévních vývojových anomálií, arteriálních a žilních aneurysmat, arteriovenózních malformací, píštělí, mozkových vazospasmů, poruch žilního oběhu;
• identifikace časných (předklinických) příznaků systémové cévní patologie;
• sledování účinnosti léčby;
• stanovení funkcí lokálních a centrálních mechanismů regulace cévního tonusu;
• posouzení rezervní kapacity mozkového oběhového systému;
• stanovení možné etiologické role identifikovaného patologického procesu nebo komplexu symptomů v genezi klinického syndromu (syndromů) přítomného (přítomných) u konkrétního pacienta.

Povinný rozsah studie při duplexním skenování extrakraniálních úseků brachiocefalických tepen zahrnuje distální úsek brachiocefalického kmene, společné karotické tepny po celé jejich délce, vnitřní karotické tepny před vstupem do lebeční dutiny přes canalis caroticus, zevní karotické tepny v proximálních úsecích a vertebrální tepny v segmentech V1 a V2. Pokud jsou zjištěny nepřímé známky poškození segmentu V3, lze v této části vertebrální tepny provést i echolokaci.

Pokud jsou zjištěny známky patologie, které potenciálně ohrožují rozvoj systémových (intrakraniálních) hemodynamických poruch, je nutně nutné vyšetřit Dopplerovy charakteristiky průtoku krve v supratrochleární (oční) tepně.

V karotických tepnách na extrakraniální úrovni lze pomocí kompletní strukturální analýzy intraluminální patologie identifikovat různá stádia patologických procesů. Vzhledem k anatomickým rysům jejich umístění jsou vertebrální tepny vizualizovány fragmentárně a jsou přístupné pouze monoplanárnímu skenování. To omezuje možnosti metody v diagnostice různých patologických procesů. Zejména s vysokou spolehlivostí v podmínkách nekvalitní vizualizace je možné identifikovat pouze stenotické léze se zúžením lumen cévy o více než 40-50 % v průměru, umístěné v oblastech přístupných lokalizaci. Echostrukturální analýza intraluminálních útvarů ve vertebrální tepně se obvykle neprovádí kvůli extrémně omezeným možnostem vizualizace stěn cév. Zátěžové testování se provádí za účelem stanovení funkčních změn v průměrech cév. Neexistují žádné specifické objektivní ultrazvukové známky extravazální komprese vertebrální tepny v kanálu příčných výběžků krčních obratlů a v oblasti kraniovertebrálního kloubu. Dopplerovská diagnostická kritéria používaná pro tyto účely v každodenní praxi jsou nepřímé povahy a vyžadují povinné potvrzení metodami, které umožňují vizualizaci oblasti extravazálního impaktu (angiografické techniky na pozadí nebo s funkčními zátěžovými testy).

Studium krčních žil (vnitřních a vnějších), stejně jako žil vertebrálního žilního plexu, se provádí při podezření na trombózu těchto cév. Diagnostická hodnota Dopplerovských indexů průtoku krve získaných ve spektrálním Dopplerovském režimu z lumenů výše uvedených žilních kolektorů a jejich význam při určování patologických změn v mozkové žilní hemodynamice ve všech ostatních případech je sporná, vzhledem k variabilitě žilního odtoku z lebeční dutiny se změnami polohy těla, jakož i k nekonzistenci struktury samotných žil, synchronizaci průtoku krve v nich s dýcháním a mírné stlačitelnosti lumenů.

Studium cévního systému mozku pomocí transkraniálního duplexního skenování má řadu specifik. Vzhledem k přítomnosti překážky v dráze ultrazvukových paprsků v podobě lebečních kostí se pro zvýšení penetrační schopnosti používá nízká radiační frekvence (v průměru 2-2,5 MHz). Při těchto frekvencích je vizualizace cévní stěny a určení stavu lumenů intrakraniálních tepen a žil zásadně nemožné. Získané informace jsou nepřímé a vycházejí z výsledků analýzy barevných kartogramů toků intrakraniálních tepen a žil, jakož i odpovídajících Dopplerových spekter. Proto je při transkraniálním duplexním skenování, stejně jako při transkraniální dopplerografii, nemožné posoudit cévní změny a diagnostikovat procesy, které nejsou doprovázeny tvorbou lokálních (a systémových) hemodynamických poruch. Vzhledem k rozdílné tloušťce lebečních kostí, která určuje jejich odlišnou propustnost pro ultrazvukové záření, se echolokace provádí v určitých zónách nazývaných ultrazvuková „okna“, která se neliší od těch v transkraniální dopplerografii. Objem a kvalita informací získaných při transkraniálním duplexním skenování závisí na přítomnosti a závažnosti ultrazvukových „oken“. Hlavní omezení v tomto případě souvisejí s výrazným snížením kvality ultrazvukového zobrazování se snížením akustické „průhlednosti“ lebečních kostí.

Při provádění transkraniálního duplexního skenování zahrnuje povinný výzkumný protokol studium barevných map průtoku krve, Dopplerova spektra a jeho charakteristik ve středních mozkových tepnách (segmenty M1 a M2), předních mozkových tepnách (segment A1), zadních mozkových tepnách (segmenty P1 a P2), sifonu vnitřní karotidy a její intracerebrální části, vertebrálních tepnách v segmentu V4, bazilární tepně a řadě žilních kmenů (žíly Rosenthalovy, Galenovy žíly, rovný sinus). Pro stanovení funkční kapacity spojovacích tepen Willisova kruhu (v případech hemodynamické rovnováhy) se provádějí kompresní testy (krátkodobá, po dobu 3-5 s, komprese lumen společné karotidy nad ústím). Taková manipulace vede k charakteristickým změnám průtoku krve v segmentu A1 přední mozkové tepny (s funkční kompetencí přední komunikující tepny) a segmentu P1 zadní mozkové tepny (s funkční kompetencí zadní komunikující tepny). Funkční kompetence ostatních makroanastomóz (perikalózních, extrakraniálních) při absenci známek kolateralizace průtoku krve v klidu není stanovena. V současné době se aktivně rozvíjejí otázky týkající se využití vizualizačních ultrazvukových metod v klinice urgentní angioneurologie. Na základě možností duplexního skenování jsou cíle studie u akutních cévních mozkových příhod ischemického typu následující.

• Stanovení možných příčin ischemické cévní mozkové příhody.
• Studium a hodnocení parametrů průtoku krve v extrakraniálních a intrakraniálních tepnách a žilách a stavu reaktivity mozkového řečiště.
• Stanovení zdrojů kolaterální redistribuce toků, jejich životaschopnosti a dostatečnosti.
• Monitorování úrovně průtoku krve v jedné nebo více cévách za účelem potvrzení účinnosti patogenetické a symptomatické terapie.

Duplexní skenování nám umožňuje předpokládat možné příčiny ischemické cévní mozkové příhody.

Při vyšetření extrakraniálních úseků brachiocefalických tepen je možné identifikovat diferenciální znaky charakteristické pro stenozující aterosklerózu, trombózu, makroembolii, angiopatie a vaskulitidu. Transkraniální duplexní skenování umožňuje ověřit stenozující/okluzivní léze určením stupně jejich závažnosti bez specifikace morfologických ekvivalentů, jakož i identifikovat specifické jevy charakteristické pro poruchu autoregulace mozkového průtoku krve, mozkový angiospasmus atd. Při detekci stenozujících aterosklerotických lézí karotid se provádí analýza echostruktury aterosklerotického plátu a stupeň obstrukce lumen každé postižené cévy. Podle stávající klasifikace aterosklerotických plátů podle echostruktury a echogenicity se rozlišuje mezi homogenními (nízká, střední, zvýšená echogenicita) a heterogenními (s převahou hypoechogenních a hyperechogenních složek, s přítomností akustického stínu). Mezi komplikované pláty patří aterosklerotické pláty s ulcerací, krvácením a aterotrombózou. Tyto léze jsou klasifikovány jako tzv. nestabilní; jsou nejnebezpečnější z hlediska rozvoje mozkové embolie a trombózy. Pokud existuje podezření na embolickou povahu ischemické cévní mozkové příhody, je v první řadě nutné věnovat pozornost aterosklerotickým plátům výše uvedených typů. Stupeň zúžení cév nemusí hrát významnou roli, protože komplikované pláty jsou často ty, které jsou doprovázeny pouze lokálními změnami hemodynamiky v důsledku nevýznamného (až 40-50 %) zmenšení arteriálního lumen. Při absenci zjevných příčin arterioarteriální embolie a v některých případech i při jejich přítomnosti je nutné echokardiografické vyšetření k vyloučení kardioarteriální geneze cévní mozkové příhody.

Druhou možnou příčinou akutní ischemie je okluze (nebo neokluzivní trombóza) mozkových tepen na extra- a/nebo intrakraniální úrovni. Při trombóze extrakraniálních úseků karotických a/nebo vertebrálních tepen se stanoví typický ultrazvukový obraz zahrnující intraluminální formace s různou echogenicitou a délkou, což vede k restrukturalizaci lokální a systémové hemodynamiky, stanovené ve spektrálním Dopplerovském režimu. V některých případech je možné při analýze echogenicity, geometrie, stupně mobility a prevalence intraluminální formace odlišit primární (spojený s poškozením cévní stěny) nástěnný trombus od embolu. Dalšími argumenty ve prospěch druhého jmenovaného jsou detekce atypicky lokalizované obstrukce (např. bifurkace společné karotické tepny s volnými lumeny vnitřní a vnější karotické tepny), nezměněná nebo mírně změněná cévní stěna v oblasti formace a souběžný arteriální spasmus. Pokud je stenóza a okluze lokalizována v intrakraniálních tepnách, jsou zjištěny výrazné změny v průtoku krve ve formě zúžení (zmizení) barevné mapy průtoku v oblasti stenózy (okluze) tepny, snížení rychlostních ukazatelů průtoku krve v kombinaci se změnami spektrálních charakteristik průtoku krve proximálně a (možná) v oblasti léze. Souběžně s tím je zpravidla možné zaregistrovat známky kolateralizace průtoku krve systémem přirozených anastomóz (za předpokladu, že jsou k dispozici a způsobilé).

Echografický obraz vypadá jinak v případě neokluzivních trombóz intrakraniálních tepen. Hlavním rozdílem v tomto případě bude absence lokálního hemodynamického rozdílu v oblasti překážky, pravděpodobně v důsledku složité konfigurace stenózního kanálu. Tato okolnost se často stává zdrojem diagnostických chyb při transkraniálním duplexním skenování a nesrovnalostí s údaji získanými při angiografii.

V akutním období ischemické cévní mozkové příhody je nezbytné sledovat indexy průtoku krve mozkem v klidu, a to jak v cévách zásobujících oblasti rozvíjejících se ložiskových lézí mozkové tkáně, tak i v dalších mozkových povodích přístupných k vyšetření. Vznik ischemické cévní mozkové příhody může být důsledkem poruchy autoregulačních mechanismů průtoku krve mozkem, v jiných případech je takovým poruchou doprovázen. V tomto ohledu lze u většiny pacientů zaznamenat patologické změny průtoku krve mozkem v jedné nebo více cévních povodích. Při narušení autoregulace na její dolní hranici (s kritickým poklesem intraluminálního tlaku) je pozorován výrazný pokles indexů rychlosti průtoku krve a na horní hranici se rozvíjí hyperperfúze, doprovázená zvýšením rychlostí intraluminálních toků. Příčinami mozkové hypoperfúze jsou nejčastěji stenotické/okluzivní léze nebo situace s akutním poklesem systémového arteriálního tlaku. Mozková hyperperfúze je obvykle založena na patologickém zvýšení systémového arteriálního tlaku. Zároveň v případě lokálního selhání autoregulace u jedinců s hypertenzí (obvykle v oblastech sousedního krevního zásobení) s tvorbou lakunárních infarktů se nemusí indexy průtoku krve v hlavních aferentních tepnách významně lišit od průměrných normativních. Zároveň zátěžové testování zaměřené na aktivaci autoregulačních mechanismů umožňuje zaznamenat lokální a/nebo generalizované poruchy cerebrovaskulární reaktivity. Stejně důležité je studovat přítomnost, konzistenci a stupeň funkční aktivity systému přirozených anastomóz. Objektivizace adekvátní kompenzační redistribuce průtoku krve jimi v případě stenotických/okluzivních lézí brachiocefalických cév je příznivým prognostickým znakem. V případech, kdy není v klidu pozorována kolateralizace průtoku krve, by měly být k určení jejích potenciálních zdrojů použity kompresní testy. Ty vyžadují opatrnost v případě rozsáhlých aterosklerotických lézí karotid.

V případě aterotrombotické a kardioembolické ischemické cévní mozkové příhody lze provést patogenetickou léčbu - trombolytickou terapii. Duplexní skenování umožňuje monitorování průtoku krve a stanovení cévních reakcí v postižené oblasti jak při systémové, tak při selektivní trombolýze. Normalizace průtoku v postižené cévě nebo zvýšení rychlosti průtoku krve v jejím lumen, snížení intenzity nebo vymizení kolateralizace jsou objektivními známkami účinnosti terapie. Absence pozitivní dynamiky echografického obrazu lze považovat za kritérium její neúčinnosti. Často mohou existovat nesrovnalosti mezi úspěšností revaskularizace a klinickým účinkem.

Hlavním cílem ultrazvukových zobrazovacích metod (stejně jako USDG a TCDG) u hemoragické cévní mozkové příhody je monitorování arteriálního a žilního průtoku krve v intrakraniálních tepnách a žilách za účelem stanovení přítomnosti a závažnosti cerebrálního vazospasmu a intrakraniální hypertenze. Ultrazvuková diagnostika cerebrálního angiospasmu je založena na zaznamenávání patologického zvýšení lineárních indexů rychlosti průtoku krve ve spastických tepnách (vrcholná systolická rychlost, časově průměrná maximální rychlost průtoku krve) a na výsledcích stanovení Lindegardova indexu (poměr vrcholové systolické rychlosti ve střední mozkové tepně ke stejnému indexu ve vnitřní karotidě). Změna v odpovědi na metabolické funkční zátěžové testy může být použita jako další příznak angiospasmu. Monitorováním Dopplerovských parametrů průtoku krve mozkem je možná včasná a adekvátní medikamentózní korekce vazospastických reakcí.

Různé typy cévních mozkových příhod, stejně jako další patologické stavy, mohou způsobit kritické poruchy mozkové perfuze s následným rozvojem mozkové smrti. Duplexní skenování je jednou ze základních metod, která v tomto stavu poskytuje cenné informace. Základem pro závěr o přítomnosti známek zástavy mozkového oběhu jsou výsledky hodnocení lineárních a volumetrických ukazatelů průtoku krve v extrakraniálních úsecích brachiocefalických tepen, stejně jako lineárních ukazatelů průtoku krve v intrakraniálních cévách. V extrakraniálních úsecích vnitřních karotických tepen a vertebrálních tepen lze detekovat známky dozvuku průtoku krve. Hodnota hemisférického průtoku krve mozkem je pod kritickými hodnotami 15-20 ml/100 g/min. Při transkraniálním duplexním skenování známky arteriálního průtoku krve v intrakraniálních tepnách chybí.

U chronických poruch mozkového oběhu různého původu (aterosklerotických, způsobených hypertenzními, diabetickými angiopatiemi, věkem podmíněnou involucí, vaskulitidou, těžkými srdečními onemocněními doprovázenými oběhovým selháním atd.) může duplexní skenování extrakraniálních úseků brachiocefalických tepen odhalit známky různých patologických procesů, které ne vždy přímo souvisejí s rozvojem poruch mozkového průtoku krve. Na rozdíl od akutní mozkové katastrofy je u chronických poruch mozkového oběhu na pozadí aterosklerotických lézí větví aortálního oblouku důležitější stupeň stenózy brachiocefalických tepen a prevalence procesu, vzhledem k roli těchto faktorů ve vzniku chronické mozkové ischemie a omezení možností adekvátní kolaterální kompenzace.

Duplexní skenování, stejně jako každá jiná ultrazvuková technika, je závislé na operatérovi a do jisté míry subjektivní. Úspěch použití souboru vizualizačních ultrazvukových metod v klinické neurologii, kromě zkušeností a dovedností operatéra, do značné míry závisí na technických vlastnostech použitého zařízení. V tomto ohledu je ve všech kontroverzních diagnostických případech, stejně jako při plánování chirurgické léčby mozkových cév, referenční metodou ve vztahu k ultrazvuku rentgenová kontrastní angiografie a její varianty, uznávané jako „zlatý standard“ v angiologii.

Ultrazvuk je vynikající alternativou k drahému vyšetření magnetickou rezonancí (MRI) nebo počítačovou tomografií (CT). Diagnostika nevyžaduje speciální přípravu a je schválena pro pacienty všech věkových kategorií, těhotné ženy i novorozence. Zákrok trvá 20–25 minut, je bezbolestný a bezpečný pro tělo.