Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Церебральный венозный кровоток у пациентов с парасагиттальными менингиомами (обзор литературы)
1.1 Этиология, гемодинамика, клиника 9
1.2 Пути венозного кровотока 13
1.3 Инструментальные методы диагностики 25
1.3.1 Дигитальная субтракционная ангиография 26
1.3.2 КТ венография 27
1.3.3 МР венография 28
1.3.4 Ультразвуковые методы 31
1.4 Ауторегуляция мозгового кровотока 33
1.4.1 Манжетный тест 38
1.4.2 Анализ передаточной функции (кросс-спектральный анализ) 38
ГЛАВА 2. Материалы и методы 46
2.1 Задача №1 (кровоток в ВСС во время операции) /..47
2.2 Задача №2 (значимость вен мягких покровов свода черепа) 50
2.3 Задача №3 (ауторегуляция мозгового кровотока). 53
ГЛАВА 3. Результаты интраоперационного исследования кровотока в верхнем сагиттальном синусе 54
ГЛАВА 4. Результаты изучения значимости вен мягких покровов головы в венозном оттоке от головного мозга
4.1 Исследование у пациентов 64
4.2 Исследование у добровольцев .67
ГЛАВА 5. Результаты изучения ауторегуляции мозгового кровотока до и после операции 70
ГЛАВА 6. Хирургическое лечение
6.1 Характеристика пациентов и ПСМ .75
6.2 Клиническая картина 77
6.3 Предоперационная подготовка 78
6.4 Хирургическая техника 83
6.5 Ближайшие результаты и послеоперационное ведение 84
ГЛАВА 7. Обсуждение результатов
7.1 Интраоперационное дуплексное сканирование .88
7.2 Значимость вен мягких покровов головы 92
7.3 Динамическая ауторегуляция мозгового кровотока 96
Заключение 96
Выводы 101
Практические рекомендации 102
Список литературы 103
- Инструментальные методы диагностики
- Анализ передаточной функции (кросс-спектральный анализ)
- Исследование у добровольцев
- Ближайшие результаты и послеоперационное ведение
Введение к работе
Актуальность темы исследования.
Парасагиттальные менингиомы (ПСМ) – это одна из онкологических проблем человечества. ПСМ составляют одну треть всех интракраниальных менингиом и наиболее часто возникают у людей старше 40 лет. ПСМ представляют серьезную угрозу качеству жизни людей, а при отсутствии лечения – и самой жизни.
В настоящее время в мире общеприняты три стратегии ведения пациентов с ПСМ: 1) открытая операция по удалению опухоли; 2) радиохирургия; 3) наблюдение. Под ПСМ мы имеем в виду наиболее распространенное в мировой литературе определение, предусматривающее прямой контакт менингиомы с ВСС вне зависимости от ее исходного места роста (Cushing, 1922). ПСМ в большинстве случаев растут из верхнего сагиттального синуса (ВСС) и примерно в 3/4 случаев прорастают в его просвет.
Доминирующей стратегией в мире при ПСМ продолжает оставаться открытая операция по удалению опухоли. Однако данная стратегия имеет и специфическую проблему – неизбежный хирургический конфликт с путями церебрального венозного кровотока как во время доступа, так и при удалении опухоли. Этот конфликт обусловлен прямым контактом ПСМ с ВСС и переходными венами, а также компенсаторным формированием коллатеральных путей венозного кровотока при инвазии ВСС.
Сформировалось три основных тактики хирургии ПСМ с ключевым различием в отношении к внутрисинусной части опухоли – консервативная, промежуточная и агрессивная. Последние 10–15 лет лидирующую позицию в хирургии ПСМ занимает «промежуточная» (intermediate) тактика, вытеснив агрессивную. Эта тактика предусматривает сохранение проходимого ВСС, резекцию ВСС en bloc при полной инвазии и воздержанность от реконструктивных и шунтирующих операций на ВСС. При такой тактике вероятность рецидива составляет 10–15% за 5–7 лет наблюдения при летальности 0–2% (DiMeco, 2004; Raza, 2010).
Церебральный венозный кровоток проходит «красной нитью» во всех работах по хирургическому лечению пациентов с ПСМ, так как уже давно и хорошо известно, что от его сохранности при удалении опухоли во многом зависит функциональный исход операции. С другой стороны, чрезмерный хирургический консерватизм увеличивает вероятность рецидива. Известно, что среди всех интракраниальных менингиом именно ПСМ наиболее часто имеют атипические и анапластические характеристики и наиболее часто рецидивируют.
Важной причиной ятрогенных (интраоперационных) нарушений церебрального венозного кровотока является дефицит полезной информации у хирурга о его состоянии. Полезную информацию о церебральном венозном кровотоке при удалении ПСМ можно разделить на три группы: 1) визуализация ВСС и других венозных образований головного мозга; 2) значимость путей венозного кровотока и соответственно риск неврологических осложнений при их «выключении» во время доступа или удаления ПСМ; 3) общая степень компенсации оттока венозной крови от головного мозга.
В настоящее время определены три основных метода визуализации церебральных синусов и вен – дигитальная субтракционная ангиография (в венозной фазе), МР венография (три режима) и КТ венография. Несмотря на то, что дигитальная субтракционная ангиография признана «золотым стандартом» визуализации церебральных синусов и вен, на практике в хирургии ПСМ очень часто в мире используется МР венография в режиме 2D TOF (двумерный время-пролетный режим). При многих своих преимуществах (простота и экономичность по времени, не используется контрастное вещество), известно, что 2D TOF режим МР венографии переоценивает степень и протяженность инвазии/стеноза ВСС.
Мировой опыт показывает, что помимо дооперационных, целесообразны интраоперационные методы диагностики состояния церебрального венозного кровотока, так как известно, что непроходимость ВСС в зоне ПСМ по данным предоперационных методов визуализации вполне может оказаться ложной. Изучение возможностей интраоперационного дуплексного сканирования при удалении ПСМ для интраоперационной визуализации ВСС представляется актуальным, учитывая тот факт, что систематической информации о таком способе в литературе нет.
Давно и хорошо известно, что залогом успеха операции по удалению ПСМ является выявление путей коллатерального венозного кровотока и рациональное их сохранение во время операции. Однако, уже начиная с кожного разреза неизбежно прерываются несколько возможных коллатеральных путей венозного кровотока, сформировавшихся за длительный (часто несколько лет) период роста ПСМ с постепенной инвазией ВСС. Если у пациента вены мягких покровов свода черепа или диплоические сосуды принимают существенное участие в оттоке венозной крови от головного мозга, то неизбежное их пересечение с одновременным пересечением других участников коллатерального венозного кровотока может привести к серьезным неврологическим осложнениям. Единственное, что может сделать хирург в данной ситуации – это вовремя остановиться, разделив операцию на этапы. С этой целью в РНХИ им. А. Л. Поленова уже много лет используются проба с пережатием вен мягких тканей свода черепа («проба с пережатием…»). Данная проба является качественным тестом на функциональную значимость вен скальпа в оттоке венозной крови из полости черепа. Вены скальпа функционально значимы в коллатеральном оттоке венозной крови из полости черепа, если их «выключение» (пережатие, пересечение во время операции) приводит к изменениям церебральной гемодинамики в сторону затруднения оттока крови из полости черепа.
«Проба с пережатием…» введена более 20 лет назад и уже много лет по настоящее время является стандартом предоперационного обследования пациентов с ПСМ, обуславливая во многих случаях положительного результата данной пробы разделение операции на этапы. В соответствии с концепцией данной пробы биоэлектрические изменения в головном мозге, выявляющиеся при электроэнцефалографии, являются вторичными по отношению к внутричерепным гемодинамическим изменениям и возникают вследствие дополнительного (вызванного пережатием вен мягких покровов свода черепа при их функциональном значении в оттоке венозной крови от головного мозга) нарушения венозного оттока из полости черепа и повышения внутричерепного давления (ВЧД).
Логика «пробы с пережатием…» состоит в том, что функциональная значимость вен скальпа как одного из возможных путей коллатерального оттока венозной крови от головного мозга и из полости черепа у пациентов с ПСМ отражает насыщенность (пластичность, резерв компенсации) системы церебрального венозного оттока в целом и риск одноэтапной операции по удалению ПСМ, при которой неизбежно прерываются сразу несколько компонентов данной системы. Разделение операции на этапы в ситуации, когда система оттока венозной крови «насыщена» дает ей время прийти к новому равновесному состоянию путем перераспределения крови по другим коллатералям и избежать осложнений.
Однако вследствие ограничения технических возможностей в то время, прямых доказательств такой связи получено не было. К настоящему времени накоплено много методов, которые позволяют неинвазивно и с достаточной точностью выявлять изменения внутричерепной гемодинамики и ВЧД. Поэтому, одной из задач нашего исследования было выявление внутричерепных гемодинамических изменений при проведении данной пробы и проведение сравнительного анализа.
Известно, что нарушения церебрального венозного кровотока у пациентов с ПСМ взаимосвязаны с артериальным кровотоком, ликвородинамикой и ВЧД, а следовательно, и с церебральной ауторегуляцией, которая у пациентов с опухолями головного мозга практически не изучена. Церебральная ауторегуляция является связующим звеном между изменениями артериального давления, мозгового кровотока и ВЧД.
В своей работе мы использовали два наиболее часто используемых в настоящее время в мире метода определения церебральной ауторегуляции – манжетный тест и анализ передаточной функции. Манжетный тест предусматривает нагрузку на церебральную гемодинамику, тогда как при анализе передаточной функции исследование проводится без каких-либо внешних воздействий.
Цель исследования – повышение эффективности хирургического лечения пациентов с ПСМ на основе изучения церебрального венозного кровотока.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1) Оценить состояние ВСС во время операции по удалению ПСМ.
2) Изучить функциональную значимость вен мягких покровов свода черепа в коллатеральном оттоке венозной крови от головного мозга у пациентов с ПСМ на основе исследования внутричерепной и системной гемодинамики.
3) Определить состояние церебральной ауторегуляции у пациентов с ПСМ до и после операции.
4) Изучить ближайшие результаты хирургического лечения пациентов с ПСМ с учетом церебральной венозной гемодинамики.
Научная новизна
Впервые на большом клиническом материале показаны возможности, преимущества и технические особенности интраоперационного дуплексного сканирования в определении состояния ВСС у пациентов с ПСМ.
Впервые произведено изучение внутричерепной гемодинамики у пациентов с ПСМ с косвенными признаками функциональной значимости вен мягких покровов свода черепа при их «выключении» из кровотока. Впервые показаны изменения внутричерепной гемодинамики методом транскраниальной допплерографии при «выключении» из кровотока обеих внутренних яремных вен.
Впервые определена церебральная ауторегуляция у пациентов с ПСМ. Впервые анализ передаточной функции использован для определения церебральной ауторегуляции у пациентов с опухолями головного мозга.
Практическая значимость
Полученные данные по интраоперационному ультразвуковому дуплексному сканированию ВСС позволяют более широко использовать данный метод как дополнительный в хирургии ПСМ для определения степени инвазии ВСС, границ полной инвазии, расположения переходных вен до вскрытия твердой мозговой оболочки, тотальности удаления ПСМ.
Основные положения, выносимые на защиту
1) Метод интраоперационного ультразвукового дуплексного сканирования более информативен для определения состояния ВСС, чем 2D TOF режим МР венографии.
2) Участие вен мягких покровов свода черепа в оттоке венозной крови из полости черепа у пациентов с ПСМ доказано и общепринято, имеются и косвенные данные об их функциональной значимости. Однако по настоящее время не получено доказательств соответствующих изменений параметров внутричерепной гемодинамики при «выключении» этих вен из кровотока, следовательно, их возможная функциональная значимость в коллатеральном оттоке венозной крови из полости черепа прямым путем остается не доказанной.
3) Динамическая церебральная ауторегуляция у пациентов с ПСМ в целом не нарушена.
Внедрение результатов в практику
Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры нейрохирургии Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, в работу СПБ ГУЗ «Городская многопрофильная больница №2».
Апробация работы и публикации
Результаты проведенной работы доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Поленовские чтения» (СПб, 2011), Конференции нейрохирургов Украины (2011), VI съезде нейрохирургов России (Новосибирск, 2012), XV, XVI, XVII и XVIII Съездах Европейского Общества нейросонологии и церебральной гемодинамики (2010, 2011, 2012, 2013).
По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 5 – в журналах, определенных перечнем ВАК РФ: «Российский нейрохирургический журнал имени профессора А. Л. Поленова» (2012), «Регионарное кровообращение и микроциркуляция» (2012), «Perspectives in Medicine» (2012), «Нейрохирургия» (2012), «Вестник Российской Военно-медицинской академии» (2013).
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Указатель литературы включает 34 работы отечественных и 152 зарубежных авторов. В приложении представлены акты внедрения материалов исследования в практику здравоохранения и учебный процесс. Диссертация содержит 54 рисунка и 11 таблиц.
Инструментальные методы диагностики
Дигитальная субтракционная ангиография (ДСА) в венозной фазе, КТ венография и МР венография являются основными методами диагностики состояния церебральной венозной системы у пациентов с ПСМ и основаны на визуализации ЦВК. К дополнительным методам относятся ультразвуковые (транскраниальные и интраоперационные) [Габибов Г.А. и соавт., 1990; Бесташвилли Ф.И. и соавт., 1997; Sughrue M.E. et al., 2011; Tomasello F. et al., 2013], интраоперационная флюоресцентная (индоцианин зеленый) видеоангиография [d Avella E. et al., 2013; Della Puppa A. et al., 2013; Ferroli P. et al., 2011, 2013; Nussbaum E.S. et al., 2012; Torres I.J. et al., 2013], а также различные тесты функциональной значимости венозных сосудов – интраоперационные окклюзионные (клиппинг) тесты [Sekhar L.N. et al., 2006], «проба с пережатием…» и интраоперационный ЭЭГ-мониторинг [Тиглиев Г.С. и соавт., 1991, 1999, 2001; Фадеева Т.Н., 1997]. Некоторые методы, такие как радиоизотопные, прямая (пункционная) и ретроградная синусографии ввиду высокой инвазивности практически не используются [Разумовский А.Е. и соавт., 1985]. Ряд использованных у пациентов с ПСМ методов диагностики состояния ЦВК, как например, венозная офтальмодинамометрия и флюоресцентная ангиография сетчатки, практического применения не получили и имеют косвенное отношение к ЦВК, так как ориентированы на ВЧД и основаны на связи между изменением ВЧД и нарушением ЦВК [Рыжий А.В., 2004; Соколова О.Н., 1982].
Дигитальная субтракционная ангиография (ДСА) признана «золотым стандартом» как церебральной артериографии (в артериальной фазе), так и церебральной венографии (в венозной фазе) и дает наиболее точную информацию о состоянии ВСС и других венозных коллекторах. ДСА является усовершенствованным вариантом рентгеновской ангиографии благодаря двум техническим решениям, отраженным в ее названии: во-первых, информация при ДСА представлена в цифровом виде («дигитальная»), а не в аналоговом, а во вторых, благодаря отцифровыванию информации появилась возможность «вычитать» лишнюю информацию для конечного изображения («субтракционная»). ДСА, в отличие от КТ/МР венографии и ультразвуковых методов, может иметь не только диагностические, но и лечебно-подготовительные задачи у пациентов с ПСМ благодаря возможности проводить внутрисосудистую эмболизацию ПСМ или стентирование ВСС [Ganesan D. et al., 2008; Higgins J.N. et al., 2008; Sughrue M.E. et al., 2011]. Показаниями для проведения ДСА у пациентов с ПСМ являются большой размер ПСМ с возможной последующей их эмболизацией и подозрение на инвазию ВСС с определением проходимости ВСС и выявлением путей коллатерального венозного кровотока. Marc и Schechter описали множество ангиографических признаков, характерных для частичной или полной окклюзии ВСС у пациентов с ПСМ [Marc J.A. et al., 1974]. Несмотря на высокую информативность ДСА, инвазивность (рентгеновское облучение, интраартериальное введение йодсодержащего контрастного вещества (предпочтительно одновременное селективное введение контрастного вещества в обе внутренние сонные артерии)), риск локальных (паховая гематома), неврологических (гемипарез, афазия) и системных (аллергическая реакция на контрастный препарат) осложнений с возможной летальностью, а также высокая стоимость этого метода существенно ограничивают его использование. Анализируя литературу по хирургии ПСМ последних 10 лет, можно сделать вывод, что ДСА используется редко и как дополнительный метод церебральной венографии, тогда как основное место заняли МР и КТ методы венографии. Эмболизация интракраниальных менингиом введена в 1973 году с целью уменьшения интраоперационной кровопотери (Manelfe C. et al., 1973). Однако ее практическая целесообразность у пациентов с ПСМ даже больших размеров сомнительна. Этого мнения придерживаются, например, авторы руководства «Schmidek and Sweet s Operative Neurosurgical Techniques» (Quinones-Hinojosa A. et al., 2012).
КТ венография является менее инвазивным методом, чем ДСА, так как пациент подвергается меньшей лучевой нагрузке и контрастное вещество вводится в периферическую вену. Меньшая инвазивность КТ венографии перед ДСА компенсируется ее меньшей информативностью. Информативность церебральной КТ венографии считается несколько выше безконтрастных режимов МР венографии, что обусловлено меньшим количеством артефактов при КТ венографии [Ozsvath R. et al., 1997]. Преимуществами КТ венографии перед бесконтрастными режимами МР венографии являются лучшая разрешающая способность, меньшая продолжительность исследования (менее 1 минуты, в связи с этим артефактов от движения меньше, а также возможно проведение исследования у пациентов с клаустрофобией), возможность проведения исследования у тяжелых пациентов, у пациентов с пейсмейкерами и другими МР несовместимыми устройствами. Однако КТ венография уступает в информативности МР венографии с контрастным усилением. Учитывая это, а также лучевую нагрузку8, в хирургии ПСМ церебральную КТ венографию обычно используют в тех случаях, когда МР венография противопоказана.
Анализ передаточной функции (кросс-спектральный анализ)
Манжетный тест (thigh-cuff test) – это первый (ввел в 1989 году Rune Aaslid), один из наиболее простых и часто используемых методов изучения динамической АРМК. Он основан на оценке скорости восстановления мозгового кровотока (ЛСК) после быстрого однократного индуцированного снижения АД, вызванного резким сбросом давления в набедренных пневмоманжетах. Результатом манжетного теста является индекс ARI (безразмерная величина), принимающий значения от 0 (полная дисфункция динамической АРМК) до 9 (наилучшее функционирование) [Aaslid R. et al., 1989; Tieks F. et al., 1995]. Данный индекс определяется компьютерной программой (может корректироваться исследователем) на основании соответствия конкретной гемодинамической реакции пациента с 10 возможными моделями. При значении индекса АРМК, равного нулю, кривая ЛСК пассивно повторяет изменения АД. Индекс, равный 9, соответствует максимально раннему восстановлению ЛСК на фоне ещё сниженного АД, и отражают высокую степень ауторегуляторного резерва. Нормальные значения ARI варьируют от 5 до 7. При различных патологических состояниях отмечается снижение скорости АРМК вплоть до нуля, что соответствует состоянию срыва АРМК. Индекс RoR (выражается в %/с) – это исторически первый индекс динамической АРМК и в настоящее время используется редко [Aaaslid R. et al., 1989; Panerai R.B., 2008].
Анализ передаточной функции является общепринятым методом определения динамической АРМК. Его предложил в 1990 году американский нейрохирург Cole Giller, и за более чем 20 лет данный метод доказал свою эффективность как на здоровых добровольцах, так и пациентах с различной патологией [Giller C., 1990]. Особенность данного метода состоит в том, что зависимость между мозговым кровотоком и ЦПД изучается в частотном режиме, а не в режиме времени как все остальные методы.
Передаточная функция определяет динамическую АРМК на основании ФС и когерентности. Ее математической основой является кросс-спектральный анализ. ФС означает смещение колебаний мозгового кровотока (ЛСК) относительно соответствующих колебаний ЦПД (АД), тогда как когерентность позволяет определить, какое именно значение ФС следует считать истинным, т.е. ФС является индикатором динамической АРМК, а когерентность – индикатором достоверности ФС. Феномен ФС общепринято считают проявлением работы динамической АРМК. Считается, что чем больше значение ФС в диапазоне низких частот (0,6-0,12 Гц), тем лучше функционирует динамическая АРМК.
Передаточная функция позволяет извлечь информацию о динамической АРМК на основании анализа естественных колебаний ЦПД и мозгового кровотока, т.е. без воздействия на системную и церебральную гемодинамику (без использования «нагрузочных тестов» и активного участия пациента в исследовании). Само исследование неинвазивно и занимает примерно 5 минут.
В общем, передаточная функция – это математическая зависимость между двумя процессами (сигналами), один из которых (вход) является или предполагается причиной другого (выход). Так как изучение динамической АРМК представляет собой определение зависимости ЛСК от АД, то использование передаточной функции весьма логично.
Передаточная функция имеет широкое применение, прежде всего в инженерии и экономике. Передаточная функция характеризует систему по двум параметрам, которые определяются в результате ее анализа – ФС и когерентность. Передаточная функция не рассматривает механизмы, по которым входной сигнал преобразуется в выходной, поэтому система является для передаточной функции «черным ящиком» [Panerai R.B., 2008] (рис. 3). Динамическая
Модель динамической АРМК на основе анализа передаточной функции.
Передаточная функция также используется в физиологии при изучении влияния дыхания на сердечный ритм (респираторная синусовая аритмия) и АД [Saul J.P. et al., 1989], при изучении почечной ауторегуляции [Wittman U. et al., 1995], артериального барорефлекса [Linden D. et al., 1996].
В изучении динамической АРМК методом анализа передаточной функции можно выделить две статьи, ставшие классическими. Во-первых, это статья «Частотно-зависимый характер церебральной ауторегуляции»11 американского нейрохирурга Cole Giller, опубликованная в журнале “Neurosurgery” в 1990 году [Giller C., 1990]. Идея Giller заключалась в изучении зависимости между мозговым кровотоком и ЦПД не в режиме времени, как это делали раньше, а в частотном режиме методом анализа передаточной функции.
Во-вторых, это статья американских ученых Zhang et al., опубликованная в American Journal of Physiology в 1998 году [Zhang R. et al., 1998]. В данной работе использована идея Giller, но принципиально изменен подход к интерпретации результатов, и окончательно сформулирована концепция динамической АРМК как частотно-зависимый феномен, функционирующий по принципу фильтра высоких частот (high pass filter), т.е. пропускает высокочастотные колебания и подавляет (демпфирует) низкочастотные колебания в диапазоне низких частот (0,06–0,12 Гц). Известным примером частотно-зависимого феномена является, например, человеческий слух, который воспринимает колебания звука лишь в определенном диапазоне звуковых частот.
Когерентность (coherence) передаточной функции является индикатором степени причинно-следственной связи и линейной зависимости между входным
“The frequency-dependent behavior of cerebral autoregulation”. (АД) и выходным (ЛСК) сигналами и принимает значения от нуля до единицы (0когерентность1). Чем ближе значение когерентности к единице, тем больше выражены причинно-следственная связь между входным и выходным сигналами, линейная зависимость между ними и достоверность фазового сдвига и усиления. Причинами низкой когерентности ( 0,5) являются: 1) зависимость между входным сигналом и выходным сигналом не является линейной; 2) шум; 3) выходной сигнал обусловлен более чем одним входным сигналом; 4) между входным и выходным сигналами отсутствует причинно-следственная связь, т.е. входной сигнал не влияет на выходной сигнал [Zhang R. et al., 1998].
Так как линейность системы является важным условием модели передаточной функции, то чем выше когерентность, тем более данная модель соответствует действительности. Порогом когерентности большинство исследователей считают равным 0,5 [Van Beek A.H. et al., 2008]. Когерентные частоты – это частоты больше установленного порога когерентности, т.е. больше 0,5. Другой параметр передаточной функции – фазовый сдвиг, хотя и определен, но имеет смысл (достоверен) только для когерентных частот.
Для определения ФС обычно используют правило Hu, в соответствии с которым ФС выбирают на частоте максимальной когерентности в интересующем диапазоне частот [Hu H.H. et al., 1999; Reinhard M. et al., 2003].
Giller рассматривал когерентность как индикатор динамической АРМК [Gilller C., 1990]. Он основывался на классическом определении АРМК, в соответствии с которым АРМК функционирует тем лучше, чем менее мозговой кровоток зависит от ЦПД, т. е. чем меньше выражена причинно-следственная связь между изменениями мозгового кровотока и ЦПД. Так как когерентность, в частности, является индикатором причинно-следственной связи, то Giller считал, что чем меньше когерентность, тем лучше функционирует динамическая АРМК. В дальнейшем отношение к когерентности принципиально изменилось, и в настоящее время когерентность не рассматривается как индикатор динамической АРМК. Как выяснилось, динамическая АРМК может эффективно действовать при хорошей причинно-следственной связи между АД и ЛСК, а причиной низкой когерентности является скорее нелинейный характер функционирования динамической АРМК в определенном частотном диапазоне.
Фазовый сдвиг (phase shift) – это смещение колебаний ЛСК относительно соответствующих колебаний АД. Выявлено, что ФС между колебаниями ЛСК и АД возникает лишь в определенном диапазоне частот, а именно в диапазоне низких частот (0,06–0,12 Гц). Фазовый сдвиг выражается в градусах или радианах.
В диапазоне низких частот изменения ЛСК восстанавливаются быстрее, чем изменения CАД, что вызывает смещение колебаний ЛСК относительно колебаний АД таким образом, что колебания ЛСК как бы опережают колебания АД (смещаются влево во временной шкале) [Van Beek A.H. et al., 2008].
В данной модели нормальная (интактная) динамическая АРМК определяется как положительный ФС между колебаниями АД и ЛСК в диапазоне низких частот, тогда как нарушение динамической АРМК сопровождается уменьшением ФС вплоть до нуля при ее полной дисфункции [Diehl R.R. et al., 1995; Haubrich C. et al., 2003; Zhang R. et al., 1998].
В норме ФС в диапазоне низких частот в его начале положительный и составляет около 1 радиан. По мере увеличения частоты он уменьшается, но по-прежнему остается положительным.
Информативность диапазона низких частот обусловлена тем, что на более высоких частотах АРМК не работает (АРМК не реагирует мгновенно), а на меньших частотах перестает работать метод (зависимость АД и ЛСК перестает быть линейной (когерентность меньше 0.5)). В этом состоит первое «слабое место» метода передаточной функции – «увидеть» работу динамической АРМК можно только через узкую щель диапазона низких частот. Второе «слабое место» метода в том, что еще нужны колебания ЦПД (АД) в данном диапазоне, чтобы динамическая АРМК могла себя проявить.
Исследование у добровольцев
В таблице 2 представлены значения показателей внутричерепной гемодинамики (ЛСК и ПИ в СМА) у пациентов с положительной (первая группа) и отрицательной (вторая группа) «пробой с пережатием». Все показатели находились в пределах нормы и не зависели от стороны локализации ПСМ. Достоверных отличий между группами выявлено не было.
Более высокие показатели ЛСК в СМА у пациентов второй группы мы объясняем тем, что средний возраст пациентов данной группы (48±15 лет) существенно меньше, чем первой (62±8 лет)13. ПИ у пациентов обеих групп достоверно не отличаются.
Ни у одного из 8 пациентов с положительной «пробой с пережатием» не выявлено существенных изменений внутричерепной гемодинамики (ЛСК и ПИ в обеих СМА) и АД при пережатии пневмоманжетой сосудов мягких покровов свода черепа.
С возрастом ЛСК снижается во всех интракраниальных артериях [Гайдар, 2008]. На рис. 31 представлена динамика показателей внутричерепной гемодинамики у пациента с положительной пробой в ответ на пережатие сосудов мягких покровов свода черепа при ступенчатом повышении давления в манжете.
Динамика систолического и диастолического АД (красный цвет, в мм рт.ст./100), ЛСК (синий в см/с/100) и ПИ (зеленый) в СМА при ступенчатом повышении давления в манжете (коричневый в мм рт.ст./100).
Данные гемодинамических показателей до и во время пережатия вен мягких тканей свода черепа представлены на рис. 32. Общая продолжительность пережатия составляла 10–15 мин. ПИ до пережатия в среднем составил 1.03±0.2, тогда как во время пережатия – 1.01±0.21. Изменение среднего значения ПИ на «пике» пережатия не превышало 6% от исходного значения. Средняя ЛСК в СМА на стороне ПСМ до пережатия составила 47±10 см/с, на «пике» пережатия – 48±8 см/с. Изменение средней ЛСК не превышало 5% от исходного значения. АД во время проведения исследования ни у одного из пациентов существенно не менялось.
Рис. 32. Динамика гемодинамических показателей (ЛСК, пульсационный индекс и АД) у пациентов до (левые столбики) и во время проведения пробы с пережатием вен мягких тканей свода черепа с ТКДГ-контролем.
Несмотря на то, что давление в пневмоманжете повышалось до высоких цифр (130 мм рт. ст. и выше) с полным отсутствием кровотока по поверхностной височной артерии в течение не менее минуты, пневмоманжета ни у одного из 8 пациентов не вызывала боли. Каких-либо клинических (неврологических) нарушений у пациентов во время исследования отмечено не было (рис. 33).
Динамика АД (красный цвет), ЛСК в СМА (зеленый) и поверхностной височной артерии (синий) при проведении теста с 2-х минутным пережатием мягких покровов свода черепа манжетой (давление в манжете во время пережатия выше систолического АД).
На Рис. 34, 35 представлена динамика показателей системной и церебральной гемодинамики при сдавлении обеих яремных вен на шее у здоровых добровольцев. Снижение ЛСК в обеих СМА уже через несколько секунд после сдавления сопровождалось повышением ПИ. После устранения сдавления ЛСК и ПИ в обеих СМА возвращались к исходным значениям.
Одновременное пережатия обеих яремных вен на шее у здорового добровольца. Ультразвуковое изображение (В-режим) просвета общей сонной артерии (ОСА) и внутренней яремной вены (ЯВ) в аксиальной плоскости на уровне С3–С4 позвонков до, на фоне и после пережатия обеих внутренних яремных вен справа и слева. Рис. 35. Результаты проведения одновременного пережатия обеих яремных вен на шее у двух здоровых добровольцев. Двухминутный мониторинг допплерографических показателей (ЛСК и ПИ) и системного артериального давления (АД), стрелками обозначено начало и окончание пережатия.
Ближайшие результаты и послеоперационное ведение
У пациентов с ПСМ во время операции после краниотомии ВСС может быть доступен контактному ультразвуковому исследованию. Нас удивило малое количество работ по этому вопросу, несмотря на широкое распространение интраоперационных ультразвуковых методов исследования в нейрохирургии. По данным НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко при использовании контактной допплерографии во время операции у 41 пациента с ПСМ было выявлено, что средняя ЛСК в ВСС и в переходных венах «зависит от степени вовлечения их в патологический процесс и колеблется в пределах от 0 до 5 см/с» [Бестаев Ф.И., 1989; Габибов Г.А. и соавт., 1990; Бесташвили Ф.И. и соавт., 1997]. Столь низкие значения ЛСК авторы не комментируют. Существенным ограничением контактной допплерографии является невозможность визуализации исследуемых образований («слепой» метод). Применительно к ВСС это выражается как в низкой специфичности (турбулентность кровотока может быть вызвана не только инвазией ПСМ в просвет ВСС, но и наличием в ВСС перегородок, арахноидальных грануляций, впадением переходной вены), так и низкой чувствительности (возможна ложноотрицательная диагностика проходимости ВСС из-за того, что «пропущен» при зондировании участок с кровотоком, либо ложноположительная диагностика проходимости при случайном попадании в зону сканирования расположенной рядом с ВСС поверхностной вены.
Дуплексное сканирование сочетает в себе способность одновременно визуализировать анатомию ВСС (B-режим) и его гемодинамические параметры (на основании допплерографии). Допплерографические данные могут быть представлены в виде спектра (спектральный режим) и/или цветового изображения кровотока (цветовое картирование кровотока). В случае одновременного представления В-режима, спектрального режима и цветового картирования кровотока иногда говорят о «триплексном» сканировании. Использованный нами аппарат представлял возможность такой «тройной» визуализации и мы ею пользовались, но соглашаясь с мнением специалистов, что термин «триплексное сканирование» является более рекламным ходом и не привносит в исследование ничего нового (в настоящее время практически все аппараты дуплексного сканирования имеют режим цветового картирования кровотока), в нашей работе мы использовали именно термин «дуплексное» сканирование.
В литературе имеются работы по интраоперационному ультразвуковому исследованию, где, в частности, показана возможность использования дуплексного сканирования ВСС у пациентов с ПСМ [Зуев А.А. и соавт., 2009; Soklska E. et al., 1999]. Основным недостатком 2D TOF режима МР венографии является необходимость расположения плоскости сканирования перпендикулярно направлению тока крови. Для визуализации ВСС при 2D TOF МР венографии стандартно используется фронтальная плоскость сканирования (при этом плоскость визуализации может быть любой), для которой наилучшим образом визуализируется средняя треть ВСС, так как именно она располагается перпендикулярно фронтальной плоскости. Передняя и задняя трети ВСС визуализируются хуже и здесь могут возникать артефакты отсутствия кровотока, особенно если этот кровоток низкий. Этим и объясняется столь высокая цифра вероятности ложноположительной диагностики полной непроходимости ВСС в его передней трети по сравнению с ИДС – 83%, тогда как в средней трети – 13%. Учитывая то, что передняя треть ВСС не считается функционально важным его отделом и, по мнению многих нейрохирургов, может быть резецирована даже в случае ее проходимости, а также то, что большинство ПСМ локализуется в средней трети ВСС, вероятность ложноположительной диагностики полной непроходимости в 83% для передней трети ВСС не умаляет значимость 2D TOF МР венографии в целом, но указывает на нецелесообразность ее проведения для ПСМ передней трети ВСС. Отметим, что ввиду ограниченности времени интраоперационного исследования мы не использовали другие режимы ультразвукового сканирования, как, например, «энергетический допплер» (Power Doppler). Данный режим, более чувствительный к медленному кровотоку, может еще больше повысить информативность метода ИДС. Ретроградный ток крови по ВСС описан при тромбозе, инвазии синуса опухолью и дуральных артериовенозных фистулах и обычно сочетается с ретроградным кровотоком по переходным венам проксимальнее зоны непроходимости синуса [Иванов А.Ю., 2010; Тиглиев Г.С. и соавт., 1999; Morris P. et al., 2007]. Ретроградный ток крови по ВСС является косвенным признаком полной непроходимости ВСС. По нашим данным ретроградный кровоток был выявлен у 2 из 9 пациентов с полной непроходимостью ВСС.
Нормальный паттерн кровотока по ВСС у взрослых изучен практически только при фазово-контрастной МР венографии, при которой выявлено, что кровоток в ВСС имеет некоторую пульсацию с максимумом в систолу и минимумом в диастолу [Mehta N. et al., 2000]. Выявленный нами волнообразный паттерн кровотока только в передней трети ВСС имел сосудистый ритм и обусловлен, наиболее вероятно, сосудистой пульсацией головного мозга. Даже при малом размере ПСМ и отсутствии инвазии в просвет ВСС паттерн кровотока в средней и задней третях ВСС был плоским как до, так и после удаления опухоли.
Метод ИДС является по своей природе неинвазивным14, но требует обнажения верхней стенки ВСС, что в некоторых случаях нецелесообразно с хирургической точки зрения (например, при менингиомах малого размера). Данный метод экономичен по времени (продолжительность исследования составляет 3–10 мин), и мы считаем его безопасным, так как ни у одного из наших пациентов не было осложнений, обусловленных данным методом.
При выявлении участка отсутствия сигнала в ВСС в зоне локализации ПСМ следует относиться с осторожностью. Такая «непроходимость» ВСС может быть как истинной, так и ложной (см. клинический пример №3). Известно, что 2D TOF режим МР венографии переоценивает степень и протяженность инвазии/стеноза
ВСС. Основными причинами этих артефактов являются ориентация плоскости сканирования параллельно кровотоку, очень низкая скорость кровотока и турбулентный кровоток.
Клинический пример №3. Пациентка К. 43 лет.
Поступила на отделение нейроонкологии с жалобами на выраженное снижение зрения на оба глаза, сильные головные боли и постоянный пульсирующий шум в голове.
Неврологически без очаговой симптоматики. На глазном дне выраженные застойные изменения. МРТ – ПСМ задней трети ВСС диаметром 3 см. 2D TOF МР венография – в задней трети ВСС кровоток отсутствует.
