СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ СТЕНОЗА ВИСЦЕРАЛЬНЫХ И ПОЧЕЧНЫХ АРТЕРИЙ ПРИ ТРОМБИРОВАННЫХ АНЕВРИЗМАХ БРЮШНОЙ АОРТЫ Российский патент 2003 года по МПК A61B6/03 

Изобретение относится к медицине, точнее к лучевой диагностике, и может найти применение при оценке состояния брюшной аорты и ее ветвей.

Аневризма брюшной аорты - это локализованное или диффузное расширение аорты не менее чем в 2 раза по сравнению с нормой. У мужчин аневризмы наблюдаются в 3-10 раз чаще, чем у женщин. Большинство аневризм брюшной аорты атеросклеротического генеза и представляют собой большой мешок, внутренняя поверхность которого покрыта изъязвленными атеросклеротическими бляшками и отложениями фибрина. Прогрессированию атеросклероза способствует артериальная гипертензия, которая играет большую роль и в образовании аневризм аорты. Внутри аневризматического мешка почти всегда отмечается отложение фибрина, который образует так называемую аневризматическую чашку. Постепенно накапливаясь, спрессованные под давлением крови тромботические массы могут почти полностью заполнить аневризматический мешок, оставляя только цилиндр для тока крови. В связи с ухудшением питания вместо ожидаемой организации тромботической чашки возникает некроз в месте ее прилегания к стенке сосуда. Повреждается и сама стенка. Таким образом, отложения фибрина вместо укрепления приводят к ослаблению стенки аневризмы, что может стать причиной ее разрыва. В большинстве случаев аневризмы брюшной аорты атеросклеротического генеза сочетаются со стенотическим поражением ее ветвей, и прежде всего, висцеральных (чревного ствола, верхней брыжеечной артерии) и почечных артерий.

Патологическая физиология кровообращения при аневризме аорты складывается из резкого замедления линейной скорости кровотока в аневризме, который, кроме того, принимает турбулентный характер. Все это создает условия для отложения фибрина на стенки аневризмы, что увеличивает боковое давление на них. В норме объем кровотока в аорте равен 2-2,5 л/мин. При аневризме кривая кровотока характерна для острого тромбоза сосуда. Площадь положительной волны практически становится равной площади отрицательной. В аневризматическом мешке может находиться до 3 л крови, а в дистальные отделы сосудистого русла поступает только 40-45% от основного объема.

Прижизненная диагностика аневризм брюшной аорты затруднена, в первую очередь, в результате их бессимптомного течения или многообразия нехарактерных клинических проявлений заболевания, которые у 50% больных и вовсе отсутствуют.

В связи с успешным развитием сосудистой хирургии особую актуальность приобретает современная дооперационная диагностика. С этой целью успешно внедряются в клиническую практику такие современные методы диагностики, как ультразвуковая ангиография, спиральная компьютерная и электронно-лучевая ангиография, контрастная и бесконтрастная магнитно-резонансная ангиография. Однако, наряду с этими методами не теряют своей актуальности и классические рентгенологические методы. Классическое рентгенологическое исследование информативно при аневризмах аорты и кальцинозе стенок аорты. До сих пор "золотым стандартом" при исследовании брюшной аорты остается традиционная рентгеновская контрастная ангиография (РКАГ).

При РКАГ патогномоничным признаком аневризмы аорты является появление в проекции аорты дополнительной контрастированной тени либо выявление значительного расширения просвета аорты. Утолщение стенки аорты свидетельствует о наличии внутриполостного тромбоза. Вместе с тем, при полном тромбозе аневризматического мешка возможны диагностические ошибки, т.к. при этом отсутствуют четкие ангиографические признаки аневризмы. Косой ход, множество изгибов артерий, их грубая деформация в результате атеросклероза, локализация бляшек преимущественно по задней стенке и в местах деления артерий также делает малоинформативным однопроекционное ангиографическое исследование. Существуют сложности в определении проходимости дистальных отделов брюшной аорты при тромбозе проксимальных сегментов, причем контрастирование артерий может отсутствовать полностью из-за низкой скорости коллатерального кровотока. Кроме того, известно, что любой вид рентгеноконтрастных исследований может быть связан с различными осложнениями, вплоть до смертельных. Осложнения при РКАГ составляют 0, 9-13%, летальность 0,1-2,4%. Возможные осложнения включают в себя кровотечение, псевдоаневризму, расслоение стенки артерии, инфекцию, тромбоз, артериовенозную фистулу и в некоторых случаях требуют хирургического вмешательства. Токсическое воздействие контрастных веществ на организм больного также может приводить к реакциям и осложнениям различной степени тяжести. Системные побочные эффекты на введение йодсодержащих контрастных веществ могут проявляться анафилактическими реакциями, стенокардией и сердечной недостаточностью, контраст-индуцированной почечной недостаточностью. Вследствие анатомических особенностей артерий подвздошно-бедренного сегмента ангиография бывает технически невыполнима. Ограничениями РКАГ является также отсутствие возможности непосредственной визуализации сосудистой стенки, поэтому размеры аневризм аорты, определяемые по классическим аортограммам, в большинстве случаев не совпадают с истинными. РКАГ невозможно применять для постоянного контроля за состоянием сосудистого русла и создаваемых реконструкций вследствие инвазивности. Невозможно получить объективное представление о состоянии артериального русла дистальнее (или проксимальнее) тромбированного сегмента. Кроме того, проведение РКАГ противопоказано больным с гигантскими аневризмами и больным, общее состояние которых исключает хирургическое лечение. В связи с этим в последние годы РКАГ все реже стала рассматриваться в качестве золотого стандарта прежде всего из-за высокого риска процедуры. По мнению большинства авторов, на современном этапе развития медицинских технологий ангиография должна стать лечебной процедурой и применяться в ходе эндоваскулярных вмешательств.

Менее инвазивными и более безопасными методами оценки состояния брюшной аорты являются УЗИ, компьютерная (КТ) и магнитно-резонанасная томография (МРТ). Принципиальным отличием КТ, МРТ и УЗИ является возможность изучения сосудистой стенки и происходящих в ней изменений при атеросклерозе, которой лишена рентгеноконтрастная ангиография.

Наиболее распространенным методом является УЗИ. Это связано как с высокой эффективностью применения этого метода, так и относительной дешевизной исследования по сравнению с КТ- и МР-ангиографией.

Недостатками дупплексного сканирования брюшной аорты и ее ветвей является маленькая зона анатомического охвата, артефакты, отсутствие костных ориентиров, отсутствие стандартизации результатов обследования, существенная зависимость от квалификации оператора.

Новый этап в развитии диагностики поражений сосудов связан с внедрением в клиническую практику УЗ-ангиографии, однако, к недостаткам ее следует отнести высокую зависимость ее от движения окружающих структур и возникновение так называемых артефактов движения.

Таким образом, несмотря на безусловные достоинства ультразвукового исследования брюшной аорты такие, как безопасность, более низкая стоимость, повсеместная распространенность, что позволяет им играть роль скрининг-методов, методика является оператор-зависимой, возможности визуализации могут быть снижены из-за многочисленных и трудно устранимых артефактов, затруднена наглядная демонстрация результатов исследования с хирургической точки зрения.

Более информативными и безопасными методами диагностики являются КТ и МР ангиографии. Их большим плюсом является возможность представления данных в любой плоскости.

В начале 90 годов с внедрением спиральной компьютерной томографии (СКТ) появилась возможность с помощью этого метода исследовать сосудистую систему. СКТ дала начало такому новому направлению, как рентгеновская компьютерная ангиография. Постобработка с вырезанием посторонних структур позволяет получить изолированное изображение аорты, однако резко удлиняет время работы с изображением. Построение мультипланарной реконструкции мало что дает для диагностики, т.к. аорта не находится в одной плоскости и срез по краю аорты можно принять за ее сужение. Недостатком таких реконструкций является выраженная зависимость получаемых изображений от выбранных порогов рентгенологической плотности, что может привести как к недооценке, так и переоценке стеноза. Кроме того, при выраженном кальцинозе рентгенологическая плотность бляшки близка к плотности контрастного вещества в просвете сосуда и артерия может выглядеть не суженной.

Недостатками СКТ, как и обычной КТ, являются, кроме того, лучевая нагрузка, использование нефротоксических контрастных препаратов, малая вариабельность плоскости среза, относительно невысокое пространственное разрешение.

Наиболее близким к предлагаемому является способ оценки состояния брюшной аорты и ее вфтвей, описанный в работе Martin R. Prince et all. MR-Angiography, Springer, 1997, p.6-17.

Способ заключается в том, что больному проводят полипозиционную МРТ с применением ультракоротких градиентных магнитно-резонансных последовательностей для предварительной диагностики патологических изменений аорты. Затем выполняют МР-ангиографию с применением контрастного вещества Magnevist, которое вводят внутривенно в количестве 0,1-0,2 мл/кг со скоростью 1-2 мл/с, причем предварительно осуществляют болюс-тест. При проведении болюс-теста проводят позиционирование его на уровне бифуркации аорты с введением 2-3 мл контрастного вещества и 20 мл физиологического раствора. Устанавливают время максимального контрастирования сосуда (T_contr.), которое используют для последующих расчетов с целью определения времени введения основной массы контрастного препарата (T_start.) по формуле
Т_start=T_contr+1/2T_inj.-1/2T_scan,
где Т_contr. - время максимального контрастирования по результатам болюс-теста;
Т_scan - длительность магнитно-резонансной последовательности по программе;
Т_inj. - длительность введения контрастного вещества, которое составляет 1/2 T_scan.

Для проведения контрастной МР-ангиографии применяют ультракороткие трехмерные градиентные последовательности с временем сканирования 20-26 с. Программа запускается дважды с заданным интервалом (7-10 с). При первом сканировании получают изображение артериальной системы, при втором - изображение венозной системы. Исследование осуществляют на задержанном дыхании в косой или корональной проекциях, в положении больного лежа на спине.

Обработка "сырых" данных, полученных в результате использования ультракоротких градиентных последовательностей, осуществляют по программе проекции максимальной интенсивности (MIP) с построением трехмерного изображения и последующим вращением вокруг вертикальной и горизонтальной осей, а также мультипланарной реконструкции (MPR) с построением изображений аорты в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Способ-прототип позволяет получить изображение аорты и ее ветвей, в том числе при наличии аневризмы с пристеночными тромбами с сохранением просвета в ней. При этом практически отсутствуют двигательные артефакты и артефакты турбулентного потока. Однако при тромбированной аневризме с наличием тромботических масс в просвете аневризмы скорость кровотока в ней резко замедлена. Введение контрастного вещества устраняет проблему насыщения, обусловленную медленным кровотоком, а также выпадения сигнала вследствие турбулентности. Тем не менее, при наличии тромбированной аневризмы получаемое изображение становится слабоконтрастным и малоинформативным, не позволяющим оценить состояние проксимальных ветвей брюшной аорты. И если имеет место их стеноз, то судить об этом можно лишь очень приближенно.

Технический результат настоящего изобретения состоит в повышении точности выявления стеноза висцеральных и почечных артерий за счет получения высококонтрастных изображений брюшной аорты и ее ветвей на уровне исследования.

Этот результат достигается тем, что контрастную магнитно-резонансную томографию при тромбированных аневризмах брюшной аорты проводят с позиционированием при проведении болюс-теста выше тромбированного аневризматическфго мешка, определяют время максимального контрастирования брюшной аорты на этом уровне, по его значению вычисляют время старта МР-ангиографического исследования и по полученному изображению судят о наличии стеноза висцеральных и почечных артерий.

К предлагаемому в настоящем изобретении позиционированию болюс-теста нас побудило наблюдение за больной, поступившей к нам из клиники госпитальной хирургии СПб государственного медицинского университета с жалобами на резкие боли в брюшной полости, тошноту, рвоту. В СПбГМУ больной было выполнено дупплексное сканирование брюшной полости, подтвердившее подозрение на наличие у нее аневризмы в брюшной аорте. Вследствие выраженного вздутия кишечника оценить состояние ветвей аорты не представлялось возможным. Наличие преходящих нарушений мозгового кровообращения в анамнезе заставило отказаться от проведения РКАГ. Больная была направлена в ЦНИРРИ для проведения контрастной МР-ангиографии.

Предварительное проведение МР-томографии в трех взаимно перпендикулярных проекциях выявило аневризму супраренального отдела брюшной аорты больших размеров (9х11см) с наличием пристеночных тромботических наложений. Неоднородность сигнала просвета аневризмы свидетельствовала о ее тромбировании. Далее выполнили контрастную МРА. С целью получения изображения брюшной аорты на всем протяжении, ее ветвей и подвздошных артерий позиционирование болюс-теста проводили на уровне бифуркации брюшной аорты. Максимальное крнтрастирование аорты на уровне бифуркации получили на 42 с - это свидетельствовало о резком замедлении кровотока в исследуемом сегменте сосудистого русла. МР-ангиографические последовательности запускали дважды с целью последовательного получения изображения артерий и вен брюшной полости.

В первую фазу было получено слабоконтрастное изображение брюшной аорты на всем протяжении с наличием аневризмы в супраренальном отделе. Судить о состоянии висцеральных артерий, которые были "распластаны" на верхнем полюсе аневризмы, не представлялось возможным вследствие недостаточной контрастности изображения аорты и ее ветвей. Это заставило нас повторить исследование с введением большей дозы контрастного вещества (25 мл-0.3 мл/кг). В результате этого изображение несколько улучшилось и тем не менее контрастность его была недостаточной для получения объективной информации о состоянии висцеральных и почечных артерий, что было очень важно для планирования объема оперативного вмешательства. В связи с этим мы попробовали провести еще один болюс-тест, а именно, с позиционированием его выше аневризматического мешка, который по данным предыдущего исследования был полностью тромбирован. Найденное таким образом время максимального контрастирования брюшной аорты и определение времени старта (Т_start.) МР-ангиографического исследования с его учетом обеспечило получение высококонтрастного изображения ветвей брюшной аорты и висцеральных, и почечных артерий, которые оказались стенозированными.

Этот неожиданно полученный хороший результат позволил нам в дальнейшем при наличии у больных тромбированных аневризм брюшной аорты всякий раз проводить контрастную МРА с аналогичным позиционированием болюс-теста, а именно выше выявляемого при МРТ аневризматического мешка. Это, как нами показано, позволяет получать высококонтрастные изображения брюшной аорты и ее ветвей, не расходуя дополнительного количества дорогостоящего контрастного вещества и не увеличивая нагрузки на больного.

Предлагаемый способ поясняется примером.

ПРИМЕР 1.

Больной М., 75 лет, и/б 2201, поступил в клинику факультетской хирургии СПбГМУ с жалобами на приступообразные боли в брюшной полости, пульсацию в подложечной области. Боли в брюшной полости беспокоили пациента в течение 5 лет.

При ультразвуковом исследовании выявлена больших размеров аневризма проксимального отдела брюшной аорты.

Для уточнения состояния брюшной аорты и проходимости ее ветвей больной был направлен на РКАГ, которая оказалась неинформативной. Было решено выполнить контрастную МРА.

Предварительно на МР-томограммах была выявлена больших размеров аневризма инфраренального отдела брюшной аорты. Аорта удлинена с наличием изгиба влево в проксимальном сегменте. Левая стенка аневризмы истончена, в просвете дифференцировались тромботические массы.

Болюс-тест проводили с введением 3 мл контрастного вещества Magnevist и позиционированием выше аневризматического мешка. Время максимального контрастирования аорты равнялось 21 с, время сканирования (Т_scan.) - 24 с. Отсюда время старта ангиографического исследования (T_start.) равнялось
T_start.=T_contr.-1/4 T_scan.=21-1/4 24=15 с
Ввели 16 мл (0.2 мл•80 кг) контрастного вещества Magnevist на 15-й с от начала его введения. МРА программу запускали дважды с интервалом 10 с. В первую фазу исследования получили изображение проксимального сегмента аорты с висцеральными ветвями. Над верхним полюсом аневризмы визуализировался изгиб аорты влево с псевдокоарктацией. Изображение аневризматического мешка, дистальных отделов аорты и подвздошных артерий получили во вторую фазу исследования.

Постпроцессинг (обработку сырых данных) проводили с использованием MIP (проекции максимальной интенсивности) -реконструкции. На MIP реконструированных МР-ангиограммах визуализировали высокой степени стенозы висцеральных артерий (чревного ствола, верхней брыжеечной) и обеих почечных артерий.

Больная направлена в СПбГМУ для оперативного лечения.

К настоящему времени предлагаемым способом проведена оценка состояния брюшной аорты у 4 больных с тромбированными аневризмами ее и у всех из них проведена достоверная оценка состояния висцеральных и почечных артерий. Стенозы висцеральных артерий выявлены у 3 пациентов, почечных артерий - у 2. Все исследования позволили поставить правильный диагноз и дать исчерпывающую информацию для планирования оперативного вмешательства.

Предлагаемый способ по сравнению с известными имеет ряд существенных преимуществ.

1. Способ обеспечивает возможность дооперационной диагностики стеноза висцеральных и почечных артерий при тромбированных аневризмах брюшной аорты за счет получения высококонтрастных изображений аорты и ее ветвей.

2. Способ является неинвазивным (в отличие от РКАГ), не связан с лучевой нагрузкой и не требует применения нефротоксических контрастных препаратов, используемых при выполнении КТ-ангирграфии.

Способ разработан в отделении; магнитно-резонансной томографии отдела лучевой диагностики ЦНИРРИ и к настоящему времени прошел клиническую апробацию у 4х больных с положительным результатом.

Изобретение относится к медицине, кардиологии. Проводят магнитно-резонансную томографию. Затем проводят контрастную магнитно-резонансную ангиографию. Выполняют позиционирование болюс-теста выше тромбированного аневризматического мешка. Вычисляют время начала ангиографического исследования по математической формуле. Способ позволяет получить четкие изображения висцеральных и почечных артерий и выявить их стеноз.

Способ выявления стеноза висцеральных и почечных артерий при тромбированных аневризмах брюшной аорты, включающий магнитно-резонансную томографию, контрастную магнитно-резонансную ангиографию брюшной аорты, определение времени максимального контрастирования аорты, вычисление времени старта ангиографического исследования и выявление стеноза артерий по полученным изображениям, отличающийся тем, что контрастную магнитно-резонансную ангиографию проводят с позиционированием при выполнении болюс-теста выше тромбированного аневризматического мешка, а время старта (T_start) ангиографического исследования вычисляют по формуле
T_start= T_contrast-1/4T_scan,
где Т_contrast - время максимального контрастирования брюшной аорты на уровне выполнения болюс-теста;
T_scan - время сканирования.