Комплексное магнитно-резонансное томографическое исследование сонных артерий и головного мозга в скрининге каротидных стенозов высокого риска

Своевременное раннее выявление атеросклеротических поражений сосудов головного мозга, в особенности сонных артерий остается одной из важнейших проблем профилактики осложнений атеросклероза [7], поскольку хирургическая коррекция, в первую очередь, КЭЭ с аутовенозной пластикой, приводит к восстановлению нормальных условий гемодинамики и снижению риска возникновения острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) практически до уровня среднепопуляционного [10]. Однако до появления у пациента хотя бы минимальных неврологических симптомов систематическое инструментальное обследование каротидных артерий на предмет их атеросклеротического поражения, к сожалению, до сих пор организованным образом не осуществляется.

МРА артерий головного мозга на сегодня является наиболее эффективным методом ранней диагностики стенозирующего атеросклероза головного мозга [5], однако по частоте применения несколько уступает ультразвуковым методам обследования каротидных сосудов просто в силу большей распространенности ультразвуковой техники как таковой [8]. Высокоразрешающее МРТ-исследование каротидных артерий с парамагнитным контрастированием позволяет эффективно и рано выявить атеросклеротические поражения стенок сонных артерий, сопровождающиеся высоким риском прогрессирования атеросклероза и развития церебрального инсульта [4]. В последнее время доступность МРТ-исследований в целом, большинство из которых осуществляются по неврологическим показаниям [8], резко улучшилась, благодаря реализации национальной программы модернизации здравоохранения.

Оптимизировав для этого как протоколы МРА, так и МРТ-визуализации атеросклеротического поражения артерии, представляется логичным использовать рутинное МРТ-обследование центральной нервной системы (ЦНС) у пациентов с факторами риска атеросклероза для выявления бессимптомных стенозирующих поражений сонных артерий, требующих хирургической коррекции.

Мы попытались разработать эффективный и минимально времязатратный протокол комплексного МРТ- и МРА-исследования каротидных артерий для выявления и оценки тяжести атеросклеротического стенозирования сонных артерий и оценить эффективность его применения на материале рутинных обследований головы у амбулаторных пациентов возрастной группы старше 45 лет c клиническими признаками распространенного атеросклероза.

Материал и методы

В исследование были включены результаты МРТ- и МРА-обследований 147 пациентов старше 45 лет (129 мужчин, средний возраст – 56±9 лет; 18 женщин, средний возраст – 61±7 лет), направленных амбулаторно в лабораторию МРТ кардиологом в связи с впервые возникшими эпизодами головокружения; нарушениями зрения неофтальмологического характера; преходящими нарушениями чувствительности в зонах иннервации мозговых нервов; нарушениями мышечной силы верхних или нижних конечностей при отсутствии обострения дегенеративно-дистрофического поражения позвоночника на каком-либо уровне.

Протокол МРА- и МРТ-исследования включал на первом этапе проведение МРА каротидных и мозговых сосудов с получением полипроекционных МРА-изображений и возможностью детальной анатомической визуализации области стенозирования ОСА и/или ВСА. Параметры МРА во времяпролетном режиме были следующими: толщина среза – 1 мм, матрица записи – 256х256 при размере воксела 0,2х0,2х1 мм, TR=6 мс, TE=32 мс. После получения томосрезов во времяпролетном режиме немедленно реконструировались МРА головного мозга с оценкой наличия и тяжести стенозирования ВСА.

Вслед за этим были получены аксиальные срезы головного мозга и одновременно – отдельным блоком срезов – аксиальные томосрезы области бифуркации сонных артерий (рис. 1 – см. 3-ю стр. обложки, рис. 2) в Т2-взв. спин-эхо режиме (TE=100–110 мс, TR=4000–7000 мс), Т1-взв. спин-эхо режиме (TE=15 мс, TR=400–600 мс) без подавления и с подавлением сигнала от жира. При этом у большинства пациентов для получения томосре-зов МРТ, гарантированно охватывающих область бифуркации ОСА, было достаточно центрировать их на уровне межпозвонкового диска С3–4 (рис. 1).

У 54 пациентов после получения исходных томосре-зов затем было выполнено контрастирование парамагнетиком в дозировке 0,1 мM/кг массы тела, т.е. 2 мл 0,5 М раствора на 10 кг тела с повторным получением Т1-взв. спин-эхо томосрезов по параметрам, идентичным исходным. Толщина томосрезов при исследовании каротидных областей составила во всех случаях 1,5–3 мм. Во время всего исследования особое внимание уделялось отсутствию движений нижней челюсти пациента и мимических мышц.

При анализе изображений, в первую очередь, по поперечным срезам времяпролетного ангиографического исследования, реконструировалась трехмерная картина МР-ангиограммы, визуально оценивалось наличие стено-

Рис. 2. Типичное расположение МР-томосрезов области правосторонней каротидной бифуркации (томосрез представлен справа) относительно изображения МР-ангиограммы артерий головного мозга (ангиограмма расположена слева). Область стенозирования выделена эллипсом. Уровень расположения представленного томосреза относительно ангиограммы показан поперечной линией. Томосрезы в Т2-взв. спин-эхо режиме полностью охватывают область бифуркации ОСА на протяжении 35 мм с расположением срединного поперечного томосреза перпендикулярно к продольной оси просвета ВСА. Срезы в режимах Т1-взв. спин-эхо и спин-эхо с подавлением жира идентичны по расположению представленным срезам в Т2-взв. режиме

Рис. 3. МРА-картина каротидных и мозговых артерий пациента Б., 58 лет, направленного первоначально для проведения комплексного МРТ головы и головного мозга в связи с подозрением на сенсорную тугоухость левого уха. При проведении МРТ головы и головного мозга выполнена также МРА артерий головного мозга во времяпролетном режиме. При МРА выявлен критический стеноз левосторонней ВСА (более 90% по ECST) непосредственно у бифуркации на протяжении до 12 мм. Представлена МР-ангиограмма головного мозга в прямой проекции, визуализируется стенозированная левосторонняя ВСА, в увеличении х2 представлена также на боковой панели слева. Очевиден критический стеноз ВСА слева, кроме того также имеет место и стеноз ВСА справа до 45–50% просвета по классификации ECST. Одновременно выполнены также МРТ-иссле-дования головного мозга (рис. 2) и стенки каротидных артерий (рис. 4), в том числе с парамагнитным контрастным усилением за как такового, степень стенозирования по ECST [11] и протяженность стеноза по ходу сосуда – для оптимального планирования техники КЭЭ. Этот этап анализа выполнялся еще в ходе исследования сразу после выполнения протокола времяпролетной МРА сонных артерий.

Впоследствии при анализе и описании характера бляшки они были отнесены к одному из следующих типов по упрощенной МРТ-классификации бляшек сонных артерий [6]:

• 1.    Смешанная бляшка с выраженным фиброзированием и липидным ядром – изображение бляшки усилено в T1-ВИ и T2-ВИ.

• 2.    Бляшка с преобладанием липидного компонента – изображение не усилено в T1-ВИ и усилено в T2-ВИ.

• 3.    Бляшка с микрогеморрагиями – изображение усилено в T1-ВИ и не усилено в T2-ВИ.

• 4.    Кальцинированная бляшка – изображение не усилено ни в T1-ВИ, ни в T2-ВИ.

Статистическая обработка результатов МРА- и МРТ-исследований сонных артерий проводилась с использованием параметрического t-критерия Стъюдента, критерия χ ² и методов корреляционного анализа.

Результаты и обсуждение

Во всех случаях визуальное выявление точного расположения бифуркации ВСА и стенозирующего поражения сонных артерий при МРА во времяпролетном режиме не представляло существенных затруднений (рис. 3). Продолжительность собственно исследования составляла 15–22 мин – без парамагнитного контрастирования, 21–25 мин – при использовании парамагнитного контрастного усиления (без учета времени на установку внутривенной канюли).

При этом у 24 пациентов был выявлен стеноз ВСА

а

б

в

г

Рис. 4. Картина МРТ-исследования области бифуркации ОСА слева, того же пациента Б. (ангиограмма – см. рис. 2), в режимах Т2-взв. спин-эхо (а – исходное изображение, б – выделение области пораженной бифуркации ОСА слева), Т1-взв. спин-эхо (в – до контрастирования, г – после парамагнитного контрастного усиления), и Т1-взв. спин-эхо с подавлением сигнала от жира (д – до контрастирования, е – после парамагнитного контрастного усиления). Отмечены маркерами: 1 – просвет левосторонней ВСА, 2 – фиброзная васкуляризированная “шапочка” по ходу поверхности атеросклеротической бляшки, 3 – зона геморрагии в центре атеросклеротической бляшки

е

Рис. 5. Картина МРТ-исследования головного мозга в Т2-взв. спин-эхо (а) и FLAIR (б) режимах пациента Б., ангиографическая картина артерий головного мозга которого представлена на рис. 2. На фоне минимальной дилатации боковых желудочков и перивентрикулярной отечности в окружении передних и задних рогов боковых желудочков отмечается формирование множественных мелких очажков ишемических повреждений в области бассейнов средних мозговых артерий, преимущественно слева (но в меньшей степени, также и справа)

более 50% (из них у 9 – двусторонний), из которых у 13 затем была выполнена КЭЭ с аутовенозной пластикой, во всех случаях без каких-либо послеоперационных осложнений.

Наряду с диагностикой сосудистой патологии каротидных артерий атеросклеротического характера у 4 пациентов были выявлены опухолевые поражения головного мозга (у одного – невринома 8-й пары черепномозговых нервов в области мостомозжечкового угла слева, у одного – опухоль моста, у двух – низкодифференцированные глиомы больших полушарий). Трое из них (пациент с опухолью мостомозжечкового угла и оба с глиомами больших полушарий) были успешно оперированы в течение 3 недель после выявления патологии.

При использовании представленного здесь нами оптимизированного протокола обследования пациентов с предполагаемыми стенозами сонных артерий, геморрагия в бляшку неизменно выявлялась как внутрибляшеч-ная зона сниженной интенсивности Т2-взв. изображения, сопровождаемая, как правило, интенсивной аккумуляцией контраста-парамагнетика по периферии бляшки и в области “шапочки” на поверхности (рис. 4).

На Т2-взв. спин-эхо изображении (рис. 3б) в центре бляшки визуализируется внутрибляшечная геморрагия как гипоинтенсивная область с одновременным умеренным усилением ее в Т1-взв. спин-эхо изображении (рис. 3в), в том числе и при подавлении сигнала от жира (рис. 3д). При внутривенном контрастировании парамагнетиком (рис. 3г, е) отмечается очевидное усиление интенсивности Т1-взв. спин-эхо изображения тромбогенной

“шапочки” бляшки, а также усиление изображения медии артериальных сосудов – не только ВСА, но и наружной сонной, и позвоночной артерии.

Со стороны головного мозга при наличии бляшки с геморрагическим центральным компонентом у всех таких пациентов отмечались мелкоочаговые нарушения кровоснабжения головного мозга в гомолатеральном бассейне средней мозговой артерии (рис. 5).

В целом, при использовании нашего протокола из 147 обследованных у 15 пациентов были выявлены атеросклеротические бляшки в области бифуркации сонных артерий со степенью стенозирования более 50% просвета и наличием микрогеморрагий в толщу бляшки – т.е. бляшек типа 3 (Т2-гипо, Т1-гипер-интенсивных) по использованной классификации. Кроме них у 9 были выявлены бляшки без геморрагий.

Из 15 пациентов с выявленным атеросклеротическим стенозированием ВСА более 50% и внутрибляшечными геморрагиями 8 впоследствии (в течение 2 недель – 3 мес.) были оперированы – все перенесли КЭЭ с аутовенозной пластикой сонных артерий, причем 2 – с обеих сторон (в разное время). В течение последующего наблюдения в сроки от 14 до 23 мес. лишь у одного из оперированных пациентов развился эпизод преходящего нарушения мозгового кровообращения (ПНМК), тогда как у всех остальных со стороны ЦНС эпизодов ОНМК не было.

Напротив, из 7 пациентов, которым ангиохирургическое вмешательство на каротидных артериях по причинам различного характера выполнено не было, у 3 имел место мозговой ишемический инсульт с развитием не-

Рис. 6. Результаты использования МРТ сонных артерий в отборе пациентов для ангиохирургического лечения (КЭЭ)

врологического дефицита, а у 4 – ПНМК и малые инсульты (p<0,05 по сравнению с оперированными по критерию χ ²).

Из 9 пациентов с бляшками без геморрагий (типов 1 и 2) были оперированы 5, а 4 получали консервативную терапию, в частности антилипидемическую. В течение 9–15 мес. наблюдения после КЭЭ среди пациентов с атеросклеротическими бляшками без геморрагий лишь у 1, причем с контралатеральной к оперированной стороне, имел место эпизод малого инсульта. Из леченных консервативно у 2 отмечались эпизоды ПНМК без развития симптоматики развернутого инсульта. Результаты в целом по группе обследованных представлены на рисунке 6.

Раннее выявление атеросклеротических поражений сонных артерий имеет первостепенное социально-медицинское значение, поскольку, с одной стороны, ишемический инсульт как осложнение каротидного стеноза в большинстве случаев приводит к утрате трудоспособности или тяжелой инвалидизации пациентов и сопровождается смертностью несравнимо большей, чем острые коронарные ишемические поражения [1], а с другой, своевременно выполненная “профилактическая” КЭЭ приводит к практическому нивелированию риска ОНМК до среднепопуляционного уровня [10]. Поэтому совершенствование ранней массовой диагностики каротидных стенозов высокого риска представляет собой исключительно актуальную задачу.

Пока выявление стенозов сонных артерий на поликлиническом и госпитальном этапе осуществляется в ос- новном средствами ультразвуковой диагностики. В частности, еще по данным ECST [3], было установлено, что стенозирование свыше 75%, в особенности бляшки с низкой ультразвуковой плотностью (“рыхлой”), требует проведения КЭЭ, в противном случае сопровождается резко повышенным риском мозгового инсульта [11].

МРТ головного мозга при рутинном выполнении в условиях неврологической клиники, как правило, не включает в себя детальное исследование каротидных артерий, ограничиваясь оценкой состояния собственно мозга и наличия очаговых ишемических повреждений [8]. Это в первую очередь обусловлено распространенным представлением о необходимости использования специализированных радиочастотных катушек для каротидных областей [1], что заметно усложняет и удлиняет исследование.

Как показывает наше исследование, получение диагностических изображений сонных артерий при атеросклеротическом стенозировании ОСА и ВСА вполне возможно с помощью обычной квадратурной катушки для исследований головы, причем в рамках одного протокола – практически одновременно с томосрезами головного мозга. Выявляемые при этом внутрибляшечные геморрагии с учетом высокой частоты инсультов в случае консервативной антиатеросклеротической терапии у таких пациентов (таблица), очевидно, следует считать показанием к проведению КЭЭ. В то же время нельзя не отметить, что наши данные не позволяют пока судить о показанности КЭЭ у пациентов со стенозами менее 50% и с одновременным наличием геморрагий в бляшку или стенку артерии, поскольку лица с таким сочетанием в нашей популяции отсутствовали.

Внутрибляшечные геморрагии представляют собой исключительно нестабильный участок сосуда как в отношении тромбогенности надлежащего эндотелия [3], так и нарушений ламинарного движения крови [12]. Одновременно бляшки с геморрагиями вызывают нарушение ауторегуляции сосудистого русла в дистальных по отношению к ним участках мозга [6]. Однако эффективных методов скринингового выявления таких бляшек пока предложено не было. Представленная здесь комбинация протоколов дает такую возможность.

Учитывая, что все исследования сонных артерий у таких пациентов выполнялись при неизменном положении тела, рационально предполагать, что обработка результатов комплексного исследования сонных артерий вполне доступна для алгоритмизированной компьютерной обработки, когда зоны патологической аккумуляции контрастного препарата в стенке сосуда и области внут-рибляшечных геморрагий классифицировались бы по изображениям МРТ-срезов автоматически, под визуальным контролем лучевого диагноста как, например, при оценке церебрального опухолевого накопления контрастных препаратов-парамагнетиков [9], что открывает перспективу автоматизированного скрининга таких пациентов средствами МРТ.

Однако, учитывая высочайшую социальную значимость раннего выявления факторов риска мозгового инсульта, целесообразно уже теперь рекомендовать для всех пациентов с риском атеросклеротических поражений, в частности старше 45 лет, представленный здесь подход с одновременным исследованием сонных артерий в ходе МРТ головного мозга для выявления каротидного атеросклероза и отбора пациентов для КЭЭ.

Заключение

Таким образом, одновременное проведение МРА сонных артерий и МРТ-исследования сосудистой стенки может служить эффективным методом выявления внут-рибляшечных геморрагий при стенозах сонных артерий для последующего проведения КЭЭ с аутовенозной пластикой и ликвидации риска мозгового инсульта. Такое исследование вполне выполнимо на любом современном МР-томографе, как высоко-, так и средне-, и низкопольном, и может быть рекомендовано для всех пациентов старших возрастных групп с повышенным риском атеросклеротических поражений основных органов-мишеней. Для дальнейшего уточнения и расширения показаний к проведению КЭЭ на основании данных МРТ сонных артерий целесообразно проведение расширенного контролируемого, возможно, межцентрового исследования.