СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОБСТРУКЦИИ БРАХИОЦЕФАЛЬНЫХ ВЕН Российский патент 2001 года по МПК A61B8/13 

Изобретение относится к медицине, а именно к методам диагностики заболеваний, и может быть использовано в неврологии и радиологии для диагностики причин доброкачественной внутричерепной гипертензии и степени нарушений кровотока в брахиоцефальных венах при их экстравазальной компрессии, а также в интракраниальных пазухах твердой мозговой оболочки.

Известна ультразвуковая доплерография интракраниальных венозных сосудов, в основном прямого синуса и базальной вены Розенталя, использующая методы дуплексного сканирования сосудов грудной полости, сосудов брюшной полости и забрюшинного пространства (А.Р. Зубарев и др. Ультразвуковое ангиосканирование. - М.: Медицина, 1991, с. 10-36). Дуплексное сканирование включает оценку диаметра, площади сечения вен, линейной скорости кровотока и объемного кровотока. К основным недостаткам известного способа диагностики следует отнести отсутствие достоверной информации об окружающих вены структурах и небольшой участок, доступный для исследования. В отличие от артериального венозный кровоток имеет низкую скорость и не является пульсирующим, в связи с чем методы известного способа, применяемые для оценки артериальных сосудов, неэффективны в отношении вен. В частности, закон Пуазейля, используемый для объяснения характеристик артериальной гемодинамики, малоприемлем для венозных сосудов из-за значительно большей способности вен к растяжению и спадению. Кроме того, локация вен сложнее, чем артерий, и при давлении датчиком вероятна деформация исследуемой вены. В связи с вышеизложенным дуплексное сканирование может быть использовано для исследования сравнительно небольшого участка брахиоцефальных вен и в основном при обструкции их опухолями и увеличенными лимфоузлами.

В последние годы для неинвазивной оценки состояния магистральных и периферических вен начали широко применять магнитно-резонансную венографию (МРВ), в частности, магнитно-резонансную флебографию, в которой используются феномены фазового сдвига и времени пролета в поле высокой напряженности (Беленков Ю.Н. и др. Магнитно-резонансная томография сердца и сосудов. - М.: Видар, 1977, с. 127-131).

Времяпролетную венографию выполняют с фронтальной, сагиттальной или поперечной ориентацией срезов толщиной 4-5 мм, перекрывающихся между собой на 10-30%. Число срезов варьирует от 1 до 54. Используются следующие параметры градиентной последовательности FLASH 2D: TR/TE = 35/8 мс, FA = 40^o, матрица - 256 х 192, где TR - время повторения, TE - время эхо, FA - угол отклонения вектора намагниченности. Над областью исследования располагают поперечный слой преднасыщения толщиной 60 мм для подавления сигнала от артерий. Радиочастотные катушки используют соответственно области исследования, поле изображения - 220 x 350 мм. Реконструкцию МР-флебограмм выполняют с использованием программы проекций максимальной интенсивности (MIP).

При использовании данной методики можно получать трехмерные MP-флебограммы, представляющие собой отображение сигнала от движущейся крови в венах в сочетании с подавлением сигналов от неподвижных тканей и артериальных структур. Сравнение MP-венографии с дуплексным сканированием, компьютерной томографией и субтракционной контрастной венографией показывает, что MP-венография при обструкции брахиоцефальных вен более точна и чувствительнее других методов исследования.

Однако MP-флебография может проводиться только на MP-томографах с напряженностью магнитного поля более 1,0 Тл.

В России более 62% MP-томографов являются низкопольными (напряженность до 0,5 Тл), и исследования брахиоцефальных вен на них по приведенной выше методике невозможны.

MP-томографы с высокой напряженностью магнитного поля относятся к дорогостоящему оборудованию, и они имеются преимущественно в наиболее крупных специализированных медицинских центрах.

Предложенный способ диагностики обструкции брахиоцефальных вен при их экстравазальной компрессии является комплексным способом диагностики и предусматривает совместное применение метода магнитно-резонансной венографии с использованием низкопольного томографа с напряжением магнитного поля 0,2 Тл и ультразвукового цветного дуплексного сканирования (УЗДС).

Предложенный способ диагностики включает проведение магнитно-резонансной двухмерной времяпролетной венографии с поперечной ориентацией срезов с последующей обработкой их на компьютере томографа по программе MIP, реконструкцией MP-венограмм и исследованием изменений сигналов кровотока. Сущность способа заключается в том, что дополнительно проводят ультразвуковое цветное дуплексное сканирование внутренних яремных вен в аксиальной и сагиттальной плоскостях с исследованием линейной скорости потока крови в них и определением средних линейных и объемных скоростей в пределах зоны сканирования, при этом сопоставляют полученные значения скоростей кровотока с нормой для данного венозного угла бифуркации безымянных вен, полученного при MPB, и уточняют характер изменения MP-сигнала, а по MP-срезам определяют границы вен, степень деформации поперечного профиля вены, характер интенсивности MP-сигнала кровотока, компремирующие агенты, характер их воздействия на пораженную вену и степень компенсаторного расширения непораженных венозных коллекторов, а гемодинамическую значимость обструкции брахиоцефальных вен диагностируют по совокупности следующих признаков:
локальное уменьшение в 3-4 раза диаметра и сечения вены с деформацией ее поперечного профиля в месте наибольшей компрессии;
увеличение линейной скорости потока крови на 40-45% на участке максимальной компрессии;
расширение контралатеральной внутренней яремной вены в сравнении с компремированной веной в 3-11 раз:
расширение других венозных коллекторов;
уменьшение диаметра компремированной вены на протяжении, проксимальнее уровня компрессии:
снижение интенсивности сигнала пораженной вены в месте наибольшей компрессии и проксимальнее места компрессии на протяжении:
снижение объемного кровотока в компремированной вене в 3-8 раз.

Отличием предложенного способа является также то, что MPB проводят с получением 60-64 срезов при толщине среза 3-4 мм, интервале повторения TR = 100 мс, времени эхо TE = 14 мс, угле отклонения вектора напряженности FA = 60^o, поле видения F₀V = 125х250 и наложении срезов - 10%.

Предложенный способ позволяет проводить диагностику обструкции брахиоцефальных вен при их экстравазальной компрессии с использованием низкопольного MP-томографа и ультразвукового цветного дуплексного сканирования с высокой точностью, что расширяет возможности проведения исследований в центрах, располагающих данным оборудованием, и снижает стоимость исследований.

Ниже приведен пример применения способа диагностики обструкции брахиоцефальных вен при их экстравазальной компрессии.

Для проведения диагностики используют:
резистивный томограф "Magnetom OPEN" фирмы Siemens с напряженностью поля 0,2 Тл - для магнитно-резонансной венографии;
сонограф "Sonos 2500" фирмы Hewlett Packard - для ультразвукового дуплексного сканирования внутренних яремных вен с цветным картированием кровотока.

Томограф "Magnetom OPEN" имеет открытую архитектуру, что дает возможность визуального контроля за пациентом, находящимся на столе аппарата в положении "лежа на спине". Вокруг шеи пациента устанавливают кольцеобразную многоцелевую катушку. Исследуемая область должна находиться в зоне наибольшей однородности магнитного поля, для чего используют лазерный прицел. В отличие от рентгеновской ангиографии магнитно-резонансная венография не требует применения контрастных средств. Кровь используют как внутренний контрастирующий агент. В двухмерной времяпролетной ангиографии (2D TOF) с применением градиентных эхо-сигналов используется преимущество контраста между притекающей насыщенной, полностью намагниченной кровью, спины которой не подверглись действию импульсов, и насыщенными окружающими тканями. В этом случае текущая кровь - ярко-светлая, окружающие ткани - темные. Установлено, что 2D TOF ангиография является самой чувствительной к слабому венозному потоку. Установку и ориентацию срезов производят по срединному изображению шеи, полученному в сагиттальной проекции. Пакет срезов располагают от основания черепа до уровня, находящегося на 3-4 см ниже яремной вырезки. Для получения как можно более сильного сигнала от текущей крови срезы выбирают толщиной в пределах 3-4 мм с установкой перпендикулярно ходу вен. Используют разработанный протокол для MPB брахиоцефальных вен в условиях низкой напряженности магнитного поля (0,2 Тл) со следующими параметрами:
интервал повторения TR-100 мс;
время эхо TE = 14 мс;
угол отклонения вектора напряженности FA = 60^o;
поле видения F₀V = 125х250...;
толщина среза - 3 мм;
количество срезов - 64;
наложение срезов - 10%;
время исследования - 16 мин и 1 с.

В результате выполненной последовательности получено 64 аксиальных изображения, на которых без обработки в программе MIP хорошо определяются границы вен, степень деформации поперечного профиля вены, характер интенсивности сигнала кровотока, компремирующие агенты и характер их воздействия на пораженную вену. По этим срезам можно предварительно оценить степень компенсаторного расширения непораженных венозных коллекторов - магистралей, коллатералей, шунтов.

Полученные срезы затем обрабатывают на компьютере томографа по программе MIP. Алгоритм этой программы производит селекцию всех ярких пикселов на всех параллельных 2D-срезах и проецирует их на одно изображение.

Магнитно-резонансное исследование крупных вен и венозных синусов головного мозга осуществляют с использованием стандартного протокола: FA = 60^o, TR = 51 мс, ТЕ = 14 мс, F₀V = 125х250, количество срезов - 55, толщина среза 5 мм. Пакет срезов ориентируют по срединному сагиттальному срезу головы от уровня турецкого седла до затылочного бугра. Подъобъем пресатурации устанавливают на уровне шеи под основанием черепа. Полученные за 14 мин и 30 с фронтальные срезы также обрабатывают на компьютере томографа по программе MIP.

УЗДС проводят в положении пациента "лежа на спине". Для исследования внутренних яремных вен линейный ультразвуковой датчик с частотой 5 МГц располагают поочередно на каждой из боковых сторон шеи. Вначале проводят сканирование в аксиальной плоскости, при этом измеряют площадь сечения вен на доступных для исследования участках шеи. Затем вены сканируют в сагиттальной плоскости, что позволяет исследовать среднюю линейную скорость потока крови в них. Определение скорости производят по доплерографическому спектру сдвига частот в ограниченной зоне. Направление и средняя скорость кровотока в каждом объеме имеют цветовое представление на экране и в совокупности формируют цветное доплеровское изображение. Движение крови по направлению к датчику кодируется красным цветом, от датчика - синим. Цвета становятся более светлыми при увеличении скорости, например в месте стеноза. Объемную скорость кровотока вычисляют произведением площади сечения вены на среднюю линейную скорость потока крови.

В результате исследований установлено, что в норме линейная скорость и объемный кровоток в правой и левой внутренних яремных венах неодинаковы и зависят от анатомического типа строения венозного угла бифуркации безымянных вен. Строение бифуркации безымянных вен в норме различно и влияет на интенсивность MP-сигнала в магистральных венах справа и слева, определяя разницу в интенсивности сигнала. При значении угла бифуркации безымянных вен, а также анатомического изгиба между левой внутренней яремной и левой безымянной вен, близком к 90^o, снижается кровоток и интенсивность сигнала в левой безымянной вене. По данным УЗДС, линейная скорость и кровоток справа в 1,5-2 раза больше, чем слева.

При значениях венозного угля, близких к 76^o, отсутствуют резкие изгибы и значительные препятствия кровотоку. Сигналы в одноименных венах справа и слева имеют одинаковую интенсивность. По данным УЗДС, линейная скорость и объемный кровоток в левой внутренней яремной вене ниже, чем в правой, но не более чем на 30%.

Встречается также вариант, когда обе безымянные вены вливаются в верхнюю полую под равными углами к ее оси, при этом кровоток справа и слева имеет равные условия, и сигналы в противоположных венах имеют одинаковую интенсивность. По данным УЗДС, разница линейной скорости по внутренним яремным венам справа и слева не превышает 13%. Анатомический тип венозного угла бифуркации безымянных вен влияет также на замедление кровотока в левом поперечном и сигмовидном венозных синусах головного мозга, что проявляется в норме в отсутствии или снижении сигнала при MPB. В связи с этим при диагностике обструкции необходимо учитывать форму и значение венозного угла, т.к. при первом типе венозного угла даже незначимая компрессия слева может вызвать значимую обструкцию.

Степень обструкции брахиоцефальных вен оценивают по совокупности MP- и УЗДС-признаков.

Критериями гемодинамически значимой обструкции, свойственной для всех случаев клинически выраженной доброкачественной внутричерепной гипертензии по MP-признакам, являются:
локальное уменьшение в 3-4 раза диаметра вены с деформацией ее поперечного профиля в месте наибольшей компрессии;
уменьшение диаметра компремированной вены на протяжении, проксимальнее уровня компрессии;
снижение интенсивности сигнала пораженной вены в месте наибольшей компрессии;
снижение интенсивности сигнала пораженной вены, проксимальнее места компрессии на протяжении;
значительное расширение других венозных магистралей, коллатералей и шунтов.

Критериями гемодинамически значимой обструкции по УЗДС-признакам являются:
локальное уменьшение площади сечения вены в 3-4 раза с деформацией ее поперечного профиля в месте наибольшей компрессии;
увеличение линейной скорости потока на 40-45% на участке максимальной компрессии;
уменьшение площади сечения компремированной вены на протяжении, проксимальнее уровня компрессии;
значительное расширение контралатеральной внутренней яремной вены в сравнении с компремированной веной в 3-11 раз;
снижение объемного кровотока в компремированной вене в 3-8 раз - так называемое престенотическое "запустевание", когда доплеровский спектр близок к монофазному в сравнении с контралатеральной веной.

Таким образом, совместное проведение MPB и УЗДС по предлагаемому способу повышает чувствительность и достоверность диагностики обструкции брахиоцефальных вен при их экстравазальной компрессии, позволяет использовать для этих целей низкопольные MP-томографы и дает исчерпывающую информация о состоянии кровотока в брахиоцефальных венах.

Способ может быть использован в медицине, а именно в неврологии и радиологии. Проводят магнитно-резонансную двухмерную времяпролетную венографию с поперечной ориентацией срезов. Обрабатывают их по программе MIP реконструкцией МР-венограмм и исследованием изменений МР-сигналов кровотока. Дополнительно проводят ультразвуковое цветное дуплексное сканирование внутренних яремных вен в аксиальной и сагиттальной плоскостях с исследованием линейной скорости потока крови в них и определением средних линейных и объемных скоростей. Определяют по МРВ венозный угол бифуркации безымянных вен, сопоставляют полученные значения скоростей кровотока с нормой для данного венозного угла бифуркации и уточняют характер изменения МР-сигнала. По срезам определяют границы вен, степень деформации поперечного профиля вены, характер интенсивности сигнала кровотока, компремирующие агенты, характер их воздействия на пораженную вену и степень комплексаторного расширения непораженных венозных коллекторов. Гемодинамически значимую обструкцию брахиоцефальных вен диагностируют по совокупности следующих МР и УЗДС-признаков: локальное уменьшение в 3 - 4 раза диаметра и сечения вены с деформацией ее поперечного профиля в месте наибольшей компрессии; увеличение линейной скорости потока крови на 40 - 45% на участке максимальной компрессии; расширение контралатеральной внутренней яремной вены в сравнении с компремированной веной в 3 - 11 раз; расширение других венозных коллекторов; уменьшение диаметра компремированной вены на протяжении, проксимальнее уровня компрессии; снижение интенсивности сигнала пораженной вены в месте наибольшей компрессии и проксимальнее места компрессии на протяжении; снижение объемного кровотока в компремированной вене в 3 - 8 раз. МРВ проводят на томографе с напряженностью магнитного поля 0,2 Тл с получением 60 - 64 срезов при толщине среза 3 - 4 мм, интервале повторения ТR = 100 мс, времени эхо ТЕ = 14 мс, угле отклонения вектора напряженности FА = 60^o, поле видения F_оV = 125·250 и наложении срезов - 10%. Способ позволяет повысить точность диагностики, снижает стоимость исследований. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ диагностики обструкции брахиоцефальных вен, включающий проведение магнитно-резонансной двухмерной времяпролетной венографии с поперечной ориентацией срезов с последующей обработкой их на компьютере томографа по программе MIP, реконструкцией MP - венограмм и исследованием изменений сигналов кровотока, отличающийся тем, что дополнительно проводят ультразвуковое цветное дуплетное сканирование внутренних яромных вен в аксиальной и сагиттальной плоскостях с исследованием линейной скорости потока крови в них и определением средней линейной и объемной скоростей в пределах зоны сканирования, при этом при МРВ определяют венозный угол бифуркации безымянных вен, сопоставляют полученные значения скоростей кровотока с нормой для данного венозного угла бифуркации и уточняют характер изменения МР-сигнала, а по МР-срезам определяют границы вен, степень деформации поперечного профиля вены, характер интенсивности МР-сигнала кровотока, компремирующие агенты, характер их воздействия на пораженную вену и степень компенсаторного расширения непораженных венозных комплекторов, а гемодинамически значимую обструкцию брахиоцефальных вен диагностируют по совокупности следующих признаков: локальное уменьшение в 3 - 4 раза диаметра и сечения вены с деформацией ее поперечного профиля в месте наибольшей компрессии; увеличение линейной скорости потока крови на 40 - 45% на участке максимальной компрессии; расширение контралатеральной внутренней яремной вены в сравнении с компремированной веной в 3 - 11 раз; расширение других венозных комплекторов; уменьшение диаметра компремированной вены на протяжении, проксимальнее уровня компрессии; снижение интенсивности МР-сигнала пораженной вены в месте наибольшей компрессии и проксимальнее места компрессии на протяжении; снижение объемного кровотока в компремированной вене в 3 - 8 раз. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что МРВ проводят на томографе с напряженностью магнитного поля 0,2 Тл с получением 60 - 64 срезов при толщине среза 3 - 4 мм, интервале повторения TR=100 мс, время эхо TE - 14 мс, угле отклонения вектора напряженности FA=60^o, поле видения F_oV=125·250 и наложении срезов - 10%.