Комплексная ультразвуковая оценка параметров артериального и венозного кровотока у пациентов со стенозом брахиоцефальных артерий до и после операции каротидной эндартерэктомии

Риск возникновения ишемических нарушений мозгового кровообращения ассоциирован с высокой степенью летальности и инвалидизации больных стенозирующим атеросклерозом сосудов головного мозга [3]. Хирургическая реваскуляризация давно и широко используется при атеросклеротическом поражении различных сосудистых бассейнов. Среди хирургических подходов применяются операции транслюминальной баллонной ангиопластики со стентированием (ТБАС) и КЭЭ. Корректный отбор пациентов является одним из важнейших залогов успешности инвазивной манипуляции. Наиболее часто выполняется КЭЭ – оперативное вмешательство, направленное на удаление атеросклеротической бляшки из сонной артерии, позволяющее устранить гемодинамически значимый стеноз и предотвратить артерио-артериальную эмболию [1, 2, 4, 10]. Однако риск периоперационных сосудисто-мозговых осложнений обусловливает повы- шенные требования к определению показаний для хирургического лечения.

Известно, что стенозирующий атеросклероз сосудов головного мозга является одним из заболеваний, которое наряду с развитием артериальной недостаточности приводит к венозным расстройствам мозгового кровообращения. В настоящее время все большее внимание уделяется роли изменений венозной гемодинамики в патогенезе таких состояний, проводятся исследования с целью объективизации показателей венозного кровотока и выработки критериев лечения [5, 7, 15, 16, 17]. Однако по-прежнему трактовка клинических данных чрезвычайно затруднена вследствие очень значительной вариабельности как анатомических, так и физиологических параметров венозного кровотока сосудов шеи и головного мозга [6, 18].

Цереброваскулярный резерв определяется как способность системы мозгового кровообращения компенсировать гемодинамические нарушения. Для оценки состояния цереброваскулярного резерва при атеросклеротическом поражении сосудов шеи и головного мозга широко используются методы ультразвуковой диагностики. В литературе мы встретили недостаточное количество исследований, посвященных комплексному изучению параметров артериальной и венозной гемодинамики до и после операции КЭЭ у пациентов со стенозирующим поражением брахиоцефальных артерий. В связи с этим цель нашего исследования – изучение параметров артериального и венозного кровотока с использованием ультразвуковых методик у пациентов с атеросклерозом каротидных артерий до и в ранние сроки после оперативного вмешательства, а также в условиях функциональных тестов.

Материал и методы

В исследование было включено 52 пациента с гемодинамически значимым стенозом ВСА (более 70%), средний возраст составил 62,8±7,1 года. Было обследовано 39 (75%) мужчин и 13 (25%) женщин, средний возраст – 61,6±6,7 и 66,6±7,2 лет соответственно. Показатели кровотока определялись до оперативного вмешательства – в исходном состоянии, при проведении функциональных тестов, а также в ранние сроки (7–10 дней) после операции КЭЭ. Контрольную группу исследования составили 14 здоровых добровольцев.

Состояние церебральной гемодинамики в покое и в условиях функциональных тестов оценивали с помощью ультразвуковых диагностических систем GE Vivid 7 и Vivid E9 в В-режиме, режимах цветного и импульсно-волнового допплеровского картирования с использованием линейного датчика 12L (5,0–12,0 МГц) и секторных датчиков: M5S (1,5–4,5 МГц) и 10S (4,0–11,0 МГц). Ультразвуковое исследование проводилось в положении пациента лежа на спине после пятиминутного отдыха. Оценивали кровоток в общих сонных (ОСА), ВСА, во внутренней яремной вене (ВЯВ), позвоночных артериях и венах (сегмент V2, V3), средних мозговых артериях (СМА), а также в глазных и надблоковых артериях (НБА). Сонография сосудов проводилось по общепринятой методике. У всех пациентов проводился контроль артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС), ультразвуковое исследование синхронизировалось с работой сердца.

В ходе проведения исследования артериального русла определяли следующие показатели: диаметр сосуда, пиковую систолическую скорость кровотока (Vps), максимальную конечную диастолическую скорость кровотока (Ved), усредненную по времени максимальную скорость кровотока (ТАМХ), усредненную по времени среднюю скорость кровотока (TAV), индекс периферического сопротивления (RI) и пульсационный индекс (PI). Рассчитывали индекс Линдегарда как отношение пиковых систолических скоростей в СМА и в ВСА, коэффициент асимметрии (КА) кровотока – как отношение пиковых систолических скоростей на контралатеральной стороне и стороне исследования, и суммарный кровоток головного мозга.

Для оценки цереброваскулярного резерва проводили исследование фоновых параметров кровотока по СМА, определяли показатели кровотока в условиях следующих функциональных тестов: гиперкапническая проба с произвольной задержкой дыхания на максимально возмож- ное для пациента время, гипокапническая-гипероксичес-кая проба с форсированной гипервентиляцией в течение 60 с, проба с сублингвальным приемом нитроглицерина, надблоковый тест [13].

Рассчитывали усредненную по времени максимальную скорость кровотока в СМА с обеих сторон в исходном состоянии и в условиях функциональных тестов. На основании полученных данных определяли индексы реактивности, отражающие изменения параметра усредненной по времени максимальной скорости кровотока. Так, при проведении теста с задержкой дыхания (вазодилата-торной направленности) индекс реактивности (ИР) рассчитывался как отношение показателя усредненной по времени максимальной скорости кровотока после пробы к аналогичному значению до пробы (ИР= =ТАМХпосле/TAMXдо).

При оценке ИР после вазоконстрикторной нагрузки (проба с форсированным дыханием и проба с нитроглицерином) рассчитывалось отношение показателя усредненной по времени максимальной скорости кровотока до пробы к соответствующему показателю после пробы (ИР=TAMXдо/TAMXпосле).

Для оценки типа реакции кровотока на проводимую стимуляцию и последующего анализа активности ауторегуляторных механизмов использовалась следующая классификация [8]:

– положительная реакция (индекс реактивности 1,1–1,4); – отрицательная реакция (индекс реактивности 0,9–1,1); – парадоксальная реакция (индекс реактивности менее

0,9).

Изучение параметров венозного кровотока проводили при задержке дыхания на выдохе. Измеряли диаметр сосуда, определяли основные пики, соответствующие определенным фазам сердечного цикла: Б-пик, S-пик, Т-пик, также оценивались ТАМХ и TAV. Для ВЯВ все параметры оценивались на трех уровнях, начиная от нижней луковицы ВЯВ по направлению вверх, диаметр измерялся в продольном сечении, максимальный и минимальный размер просвета в поперечном сечении в период систолы и диастолы.

Для всех сосудов рассчитывалась объемная скорость кровотока (ОСК) по формуле: ОСК=р*d2/4*TAV*60, где d – диаметр сосуда, TAV – усредненная про времени средняя скорость кровотока.

Статистическая обработка результатов проведена с использованием параметрических (t-критерий Стьюдента) и непараметрических критериев (критерий Манна– Уитни, критерий Вилкоксона). Результаты представлены в виде M±SD для нормально распределенных данных и в виде квартилей для данных, не подчиняющихся нормальному закону распределения. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.

Результаты

При сравнении основной группы исследования и контрольной группы получены статистически значимые различия скоростных показателей во ВСА (Vps, Ved, TAMX, TAV); во всех остальных исследуемых сосудах показатели отличались незначимо.

В ходе исследования проводилась оценка изменений показателей кровотока в СМА при проведении функциональных тестов у пациентов с гемодинамически значимым стенозом. Были найдены следующие различия, которые принимались как статистически значимые при р<0,05.

При проведении гиперкапнической пробы с задержкой дыхания на максимально возможное для пациента время значимое увеличение скоростных показателей наблюдалось на контралатеральной к стенозу стороне. Зарегистрировано увеличение Vps с 69,09 (51,54; 92,89) до 79,34 (58,66; 104,10) см/с, Ved с 28,96 (14,64; 39,26) до 37,80 (28,82; 44,56) см/с, TAMX 44,78 (25,80; 61,87) до 54,28 (41,05; 67,18) см/с и TAV с 26,00 (14,28; 34,34) до 30,52 (20,91; 37,34) см/с. При гипероксической нагрузке (пробе с форсированным дыханием) было зарегистрировано значимое снижение скоростных показателей кровотока на стороне стеноза: Vps с 59,98 (42,02; 84,78) до 59,31 (48,31; 79,00) см/с, Ved с 28,96 (14,64; 39,26) до 26,37 (16,18; 30,75) см/с, TAMX 42,69 (24,20; 57,30) до 38,62 (25,10; 50,44) см/с и TAV с 22,10 (13,54; 31,41) до 21,55 (13,29; 29,69) см/с. На контралатеральной к стенозу стороне отмечалось снижение диастолической скорости с 28,96 (14,64; 39,26) до 26,37 (16,18; 30,75) см/с и увеличение индекса периферического сопротивления с 0,57±0,09 до 0,62±0,10. При нагрузочном тестировании с сублингвальным приемом нитроглицерина скоростные показатели в СМА статистически значимо уменьшились, как на стороне стеноза, так и на контралатеральной стороне. На стороне стеноза уменьшилась Vps с 59,98 (42,02; 84,78) до 48,70 (32,69; 61,65) см/с, RI c 0,60±0,12 до 0,55±0,14 и TAMX с 42,69 (24,20; 57,30) до 29,09 (18,74; 45,44) см/с. На контралатеральной стенозу стороне уменьшились: Vps с 69,09 (51,54; 92,89) до 52,96 (43,20; 64,48) см/с, Ved с 28,96 (14,64; 39,26) до 17,68 (12,53; 35,22) см/с, TAMX с 44,78 (25,80; 61,87) до 26,97 (18,87; 46,96) см/с и TAV c 26,00 (14,28; 34,34) до 15,31 (10,63; 26,43) см/с.

При проведении надблокового теста на стороне стеноза в НБА уменьшилась Vps с 46,12 (37,93; 52,90) до 28,71 (25,09; 37,93) см/с и TAMX с 25,37 (20,61; 28,05) до 17,60 (13,65; 20,81) см/с. На контралатеральной стенозу стороне увеличился диаметр с 0,16±0,03 до 0,24±0,09 см, а также скоростные показатели: Vps с 39,97 (36,90; 50,56) до 36,56 (33,14; 45,45) см/с, Ved с 11,97 (9,93; 16,37) до 9,93 (7,20; 12,66) см/с и TAV с 14,38 (12,89; 17,02) до 11,97 (8,99; 13,16) см/с.

ИР у пациентов с гемодинамически значимым стенозом в условиях пробы с задержкой дыхания в сравнении с контрольной группой статистически значимо изменил- ся на стороне стеноза, при проведении гипервентиляционного теста и пробы с сублингвальным приемом нитроглицерина значимых различий обнаружено не было (табл. 1). Показатели АД и ЧСС у пациентов основной группы статистически значимо не изменились в ходе проведения функциональных тестов.

Исследование цереброваскулярного резерва на доопе-рационном этапе дает дополнительную возможность правильно спланировать объем операции, ведение пациента в раннем послеоперационном периоде, а также имеет значение для тактики дальнейшего лечения. В частности, пациенты с отрицательной либо парадоксальной реакций кровотока должны находиться под более пристальным вниманием ввиду исчерпанности функционального резерва мозгового кровотока, способствующей развитию осложнений во время проведения и в ранние сроки после КЭЭ.

Было установлено, что после хирургического вмешательства на стороне гемодинамически значимого стеноза значимых изменений в общей сонной артерии (ОСА) в сравнении с дооперационными показателями нет. В шейном сегменте ВСА наблюдалось статистически значимое уменьшение всех скоростных показателей (табл. 2).

После операции на контралатеральной стороне в ОСА и в шейном сегменте ВСА наблюдалось уменьшение всех показателей. Так, значимо уменьшился диаметр с 0,71±0,10 до 0,68±0,10 см (p<0,05), снизилась ОСК c 368,38 (298,60–471,18) до 348,54 (265,47–462,91) мл/мин (p<0,05); в шейном сегменте ВСА значимо уменьшился диаметр, снизилась усредненная по времени максимальная и средняя скорость кровотока (табл. 3). В позвоночной артерии на контралатеральной стороне снизилась Vps с 58,90±19,83 до 51,49±15,46 см/с (p<0,05) и TAV с 17,86±6,36 до 15,87±5,66 см/с (p<0,05), рисунок 1 (см. 3-ю стр. обложки). В каменистом сегменте ВСА, позвоночной, СМА, глазной, НБА, а также в ВЯВ и позвоночных венах на контралатеральной стороне скоростные показатели статистически значимо не изменились.

Практически целесообразен анализ не только абсолютных значений показателей кровотока с каждой стороны, но и степени их различий (процентной асимметрии) в парных магистральных стволах. В ходе нашего исследования было установлено, что исходно КА линейного кровотока в ВСА достоверно различался в группе пациентов со стенозом и составил 55%, тогда как в контрольной группе данный показатель был равен 31%. После операции КЭЭ у пациентов основной группы КА нормализовался и составил 36%. Суммарный кровоток по ВСА и позвоночным артериям с обеих сторон значимо не изменился. Значение

Таблица 1

Показатели ИР СМА в условиях функциональных тестов с задержкой дыхания, гипервентиляцией и сублингвальным приемом нитроглицерина в группе исследования и в контрольной группе

Показатели	Группа исследования                               Контрольная группа (n=15)
Проба с нитроглицерином, n=5 Проба с гиперкапнией, n=21 Проба с гипероксией, n=16	Сторона стеноза          Контралат. сторона            Правая сторона              Левая сторона 1,15±0,21 p>0,05          1,40±0,55 p>0,05              1,06±0,19                     1,23±0,21 0,98±0,20 p<0,005       1,16±0,35 p>0,05              1,28±0,13                   1,10±0,22 1,28±0,28 p>0,05         1,18±0,35 p>0,05               1,14±0,20                     1,33±0,15

Примечание: * – уровень статистической значимости различий p – по сравнению с контрольной группой.

Таблица 2

Параметры кровотока ВСА на стороне поражения до и после операции КЭЭ

Показатели	До операции	После операции
Диаметр, см	0,27±0,12*	0,54±0,17
Vps,см/с	269,74 (186,87; 399,69) *	81,45 (51,57; 113,57)
Ved, см/с	85,45 (50,30; 160,33) *	18,78 (11,80; 27,42)
TAMX,см/с	151,05 (92,22; 244,92) *	36,86 (28,09; 47,81)
TAV, см/с	84,08 (50,84; 145,16) *	20,35 (14,63; 26,77)
RI	0,65±0,10 *	0,73±0,11
PI	1,23±0,45 *	1,64±0,67

Примечание: * – уровень значимости p<0,05. Vps – пиковая систолическая скорость кровотока, Ved – максимальная конечная диастолическая скорость кровотока, ТАМХ – усредненная по времени максимальная скорость кровотока, TAV – усредненная по времени средняя скорость кровотока, RI – индекс периферического сопротивления, PI – пульсационный индекс.

Таблица 3

Параметры кровотока ВСА на контралатеральной стороне до и после операции КЭЭ

Показатели До операции После операции Диаметр, см 0,41±0,13* 0,47±0,13 Vps, см/с 107,42 (73,34; 151,35) 96,33 (75,61; 127,23) Ved, см/с 28,33 (20,09; 40,50) 25,25 (16,18; 35,71) TAMX, см/с 54,33 (35,81; 76,35)* 48,64 (32,32; 64,60) TAV, см/с 29,81 (19,36; 40,42)* 25,07 (17,98; 34,97) RI 0,70±0,11 0,73±0,10 PI 1,40±0,56 1,55±0,53 индекса Линдегарда, характеризующего наличие церебрального вазоспазма, не превышало нормальное значение до и после оперативного вмешательства.

Для целостной картины гемодинамических реакций со стороны сосудов головного мозга оценка изучения артериального звена может быть дополнена исследованием венозной системы. Для этого было проведено сравнение показателей кровотока в ВЯВ и позвоночных венах до и после операции КЭЭ. Как отмечено выше, измерения параметров кровотока в ВЯВ проводились на трех уровнях, начиная от нижней луковицы по направлению вверх. Скоростные показатели в позвоночных венах определялись в сегменте V2 как более доступном для визуализации. При проведении статистического анализа статистически значимые изменения были выявлены только на контралатеральной стороне – увеличилась скорость, соответствующая пику S c 24,21 (20,42;34,24) до 28,94 (20,63;41,37) см/с, а также пику T с 16,47 (13,17;25,07) до 21,94 (17,50;30,13) см/с во ВЯВ на втором уровне (рис. 2 – см. 3-ю стр. обложки). На других уровнях ВЯВ и в позвоночных венах статистически значимых изменений после операции выявлено не было.

Обсуждение

Реактивность церебральных сосудов отражает функциональную устойчивость системы кровообращения сосудов головного мозга, позволяет оценить ее резервные возможности и является одним из важных факторов, влияющих на прогноз оперативного вмешательства [9]. Цель нашего исследования: совместная оценка параметров артериального и венозного кровотока у пациентов с атеросклерозом брахиоцефальных артерий, до и после оперативного лечения. Известно, что абсолютные параметры кровотока в состоянии покоя не могут служить адекватным критерием оценки состоятельности мозгового кровотока из-за невозможности определения его резервных возможностей [8]. В связи с этим была оценена реактивность церебрального кровотока в условиях функциональных тестов, которые позволяют зарегистрировать локальные или генерализованные нарушения цереброваскулярной гемодинамики.

Известно, что в норме при проведении пробы с задержкой дыхания происходит общее снижение периферического сопротивления и увеличение скоростных параметров кровотока в крупных интракраниальных артериях [12]. Происходит это за счет увеличения содержания углекислого газа в плазме крови, что в свою очередь приводит к раздражению рецепторов синокаротидной зоны и гладкомышечных элементов сосудистой стенки [14]. Гипероксическая проба в противоположность гиперкапнии вызывает сужение артериол и приводит к соответствующим изменениям кровотока в крупных артериях [11]. В контрольной группе при проведении пробы с гиперкапнией и гипероксией получены положительные реакции, что свидетельствует о сохранности ауторегуляторных механизмов. В основной группе больных с атеросклерозом сонных артерий гиперкапническая нагрузка выявила нарушения реактивности сосудов на стороне стеноза. Наиболее вероятно, что нарушение чувствительности церебральных сосудов к нагрузочным тестам, определяемое при функциональной пробе с гиперкапнией, свидетельствует о напряжении ауторегуляторных механизмов, снижении или исчерпании церебрального резерва, что может способствовать увеличению риска развития инсульта у данной категории пациентов. Следовательно, оценка цереброваскулярного резерва до операции важна в первую очередь в аспекте прогноза, и при обнаружении у пациента отрицательной либо парадоксальной реакции кровотока должны быть предприняты все меры по предотвращению осложнений во время проведения КЭЭ и в раннем послеоперационном периоде.

У пациентов основной группы в покое установлено значимое снижение скорости кровотока в ВСА на стороне стеноза после операции, что является ожидаемым исходом успешной хирургической коррекции гемодинамически значимого стеноза. Уменьшение скоростных показателей в вертебральной артерии на стороне, контралатеральной стенозированию ВСА, позволяет считать, что после удаления атеросклеротической бляшки из ВСА и восстановлении в ней кровотока происходит перераспределение крови по сосудам со значительным уменьшением дополнительной нагрузки, приходившейся до операции на позвоночную артерию. Увеличение скорости кровотока в ВЯВ на контралатеральной стенозу стороне также свидетельствует о функциональном перераспределении кровотока после операции КЭЭ.

Таким образом, методы ультразвуковой оценки арте- риального и венозного кровотока являются адекватным способом оценки мозговой гемодинамики и цереброваскулярного резерва на этапах хирургического вмешательства. При этом изменение показателей реактивности церебральных сосудов характеризует функциональное состояние мозгового кровообращения и является важным диагностическим признаком. Использование гиперкапнической нагрузки позволяет оценить состояние системы мозгового кровообращения и цереброваскулярного резерва, что является одним из важных факторов в определении тактики хирургического вмешательства.

Выводы

• 1.    Одновременная оценка состояния артериального и венозного кровотока головного мозга на этапах хирургического лечения атеросклеротического стеноза сонных артерий может быть адекватно оценена в первую очередь ультразвуковыми методами.

• 2.    Отрицательная или парадоксальная реакция мозгового кровотока на пробу с гипоксией свидетельствует об исчерпании функционального резерва в стенозза-висимом бассейне и является дополнительным показанием к КЭЭ.