Aivoverisuonten dopplerografia

Aivojen ultraäänitutkimusta pidetään yhtenä turvallisimmista ja samalla tehokkaimmista menetelmistä. Tämä toimenpide suoritetaan sekä lapsille että aikuisille. Ultraäänidiagnostiikan avulla on mahdollista tunnistaa melko vakavia sairauksia kehitysvaiheessa ja määrätä niiden hoito.

Aivoverisuonten tutkimuksen ensisijainen tavoite väridupleksisonografialla on määrittää ja kvantifioida ateroskleroottisten muutosten aiheuttaman ahtauman aste potilailla, joilla on vaivoja ja aiemmin ollut ohimenevä aivoverenkiertohäiriö (TIA) tai aivohalvaus. Tutkimuksessa tulee selvittää ahtauman aste ja vaurioituneen suonen segmentin laajuus. Sivukanavajärjestelmä tulee arvioida komplikaatioiden riskin määrittämiseksi ennen leikkausta tai interventiota. Tutkimus edellyttää aivoverisuonten anatomian ja normaalin ultraäänikuvantamisen tuntemusta, joita käsitellään tässä luvussa ennen kuin esitellään aivoverisuonisairauksien semiotiikkaa kaulavaltimo- ja nikamavaltimoaltaissa.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Kaulavaltimojärjestelmän ultraäänianatomia, tutkimusmenetelmät

Monet lääkärit istuvat mieluummin potilaan pään takana potilaan makuuasennossa. Skannaus voidaan aloittaa myös edestä, jolloin anturi sijoitetaan lähelle keskiviivaa ja näytetään yhteisen kaulavaltimon poikkileikkaus. Tämä verisuoni sijaitsee sisemmän kaulalaskimon takana ja mediaalisesti. Kaulasuonen halkaisijaa voidaan suurentaa suorittamalla Valsalva-toimenpide, joka yleensä johtaa suonen välittömään visualisointiin B-tilassa. Poikkileikkaus näytetään alla olevan kuvan mukaisesti, oikea ja vasen puoli päinvastoin.

Kun anturia käännetään 90° pituusakselin suuntaisesti, kuvan oikea puoli on alhaalla ja vasen puoli ylhäällä, aivan kuten vatsan ultraäänitutkimuksessa. Tarkkaile silmäpoimujen fysiologista eriytymistä, joka tapahtuu yhteisen kaulavaltimon haarautumisen ja sisemmän kaulavaltimon kaulavaltimon sikiön siirtymän tasolla. Tämä äkillinen leveneminen luo pyöreän pyörteen, jota ei pidä sekoittaa patologiseen ahenemisen jälkeiseen takaisinvirtaukseen, turbulenssiin tai kuvan epätarkkuuteen.

Yhteisen kaulavaltimon Doppler-spektrissä näkyy tyypillisesti lievä systolisen huippunopeuden nousu verrattuna sisäiseen kaulavaltimoon suhteellisen alhaisen kallonsisäisen perifeerisen vastuksen vuoksi. Tämä kuvio eroaa ulkoisesta kaulavaltimosta, jossa voi esiintyä "viheltävä" äänisignaali suhteellisen korkeilla systolisilla ja matalilla diastolisilla nopeuksilla. Ulkoisesta kaulavaltimosta voidaan saada kolmivaiheinen spektri, joka sisältää käänteisen virtauksen komponentin. Ylempi kilpirauhasvaltimo näkyy tässä väritilassa.

Anatominen suuntautuminen

Pituusakselilla visualisoitaessa sisempi kaulavaltimo sijaitsee normaalisti anturin takana ja sivusuunnassa, kun taas ulompi kaulavaltimo pysyy lähellä sitä pitkän matkan. Jos suonesta on epäilyksiä, pinnallisen ohimovaltimon toistuva puristus johtaa värähtelyihin ulomman kaulavaltimon spektrissä. Sisäinen kaulalaskimo on helposti erotettavissa sisäisestä kaulavaltimosta veren virtaussuunnan ja tasaisen spektrijäljen perusteella.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Sisäisen kaulavaltimon ahtautunut leesio

Ateroskleroottiset kertymät eivät aina sisällä kalkkeutumia, joissa on varjostusta. ”Pehmeät plakit” näkyvät hypoekogeenisinä, puolikuun tai ympyrän muotoisina onteloina väriontelossa verisuonen seinämää pitkin. Väridupleksisonografialla plakin kraniokaudaalinen laajuus voidaan määrittää tarkasti. Usein voidaan havaita epäkeskistä lisääntynyttä verenvirtausta.

Verisuonen seinämän kerrostuminen

Verisuonen seinämän repeäminen, jossa verta on kerrosten välissä, on erityistila, joka ilmenee yleensä spontaanisti, mutta voi liittyä myös niskavammaan tai fyysiseen ylikuormitukseen missä tahansa iässä. Sille on ominaista hypoekogeeninen intramuraalinen hematooma, joka aiheuttaa merkittäviä verenkiertohäiriöitä.

Seinäaneurysma kehittyy yleensä komplikaationa. Intimaläppä voi tukkia alkuperäisen suonen luumenin, joka ultraäänessä näyttää päättyvän terävään kulmaan. Rekanalisaatio voi tapahtua useiden viikkojen kuluttua, ja se voidaan dokumentoida tarkasti väridupleksisonografialla.

Nikamavaltimojärjestelmän ultraäänianatomia, tutkimusmenetelmät

Nikamavaltimo skannataan pitkittäisleikkauksena anterolateraalisesta lähestymisestä potilaan ollessa selinmakuulla alkaen lähtöpisteestä (V0 ), ja tutkimusta jatketaan C1 nikamasilmukan _{alueelle (mukaan lukienV2-} segmentti). On parasta käyttää lineaarianturia, jonka taajuus on vaihteleva (5,0–7,5 MHz). Nikama-aukon intraforaminaalinen segmentti V2 _on parhaiten saavutettavissa dupleksiskannauksella. Se voidaan visualisoida selvästi yhdessä siihen liittyvän laskimon kanssa kaulanikamien akustisten varjojen välissä.

Hypoplastisessa nikamavaltimossa useimmiten toisen valtimon (yleensä oikean) halkaisija on alle 2,5 mm, kun taas vastakkaisen valtimon halkaisija on yli 4 mm (ero on yli 1:1,7). Nikamavaltimon normaali halkaisija on noin 3,8 ± 0,5 mm. Hypoplastisessa nikamavaltimossa havaitaan verenkierron loppudiastolisen komponentin (Vdiast) pienenemistä. Joskus on vaikea erottaa hypoplastista nikamavaltimoa distaalisesta ahtaumasta tai tukkeumasta, koska kaikissa tapauksissa Vdiast on pienentynyt. Ahtauman yleisimpiä paikkoja ovat nikamavaltimon lähtökohta solisvaltimosta sekä C1-nikaman tasolla oleva alue, joka skannataan takaapäin kartiolisäkkeen takaa. On parasta käyttää 5,0 MHz:n anturia, joka asetetaan välittömästi kartiolisäkkeen alapuolelle ja taaksepäin, kallistaen sitä vastakkaiseen silmäkuoppaan päin kääntäen päätä hieman toiselle puolelle.

Segmentti V4 skannataan 2,5 tai 2,0 MHz:n sektorimuuntimella, joka on sijoitettu takaraivon ulokkeen alapuolelle ja kulmassa silmäkuoppaa kohti.

On huomattava, että nikamavaltimon ahtauman asteen määrittämiseksi ei ole merkittäviä kriteerejä, toisin kuin kaulavaltimossa.

Nikamavaltimon normaalilla läpinäkyvyydellä on kaksivaiheinen spektri, jossa on selkeä spektri-ikkuna, kun taas stenoosille on ominaista merkittävä verenkierron lisääntyminen ja spektri-ikkunan täyttyminen.

Nikamavaltimon dissektio trauman jälkeen voi johtaa emboliseen aivoiskemiaan, joka päättyy aivohalvaukseen. Väridupleksisonografian tulokset voivat olla hyvin vaihtelevia - intramuraalisesta hematoomasta valtimon vaurioituneen segmentin tukkeutumiseen. Joskus irronnut intimaläppä voi itsessään näkyä.

Ohimoluun ohut levyepiteelimäinen osa tarjoaa parhaan akustisen ikkunan Willisin ympyrän skannaamiseen 2,0 MHz:n muuntimella.

Basilaarivaltimon transservikaalinen tutkimus

Transservikaalista skannausta voidaan tehdä potilaan istuessa pää eteenpäin kallistettuna tai potilaan maatessa selinmakuulla pää sivulle käännettynä. Näin molemmat V4-segmentit voidaan nähdä kohdassa, jossa ne yhtyvät basilaarivaltimoon.

Aivojen verisuonten anatomia

Willisin ympyrä muodostuu normaalisti kaulavaltimoiden (etummainen allas) ja nikamavaltimoiden (takimmainen allas) muodostamista valtimoista. Ateroskleroottisia plakkeja muodostuu harvoin yhteisen kaulavaltimon lähtökohtaan oikealla aortankaaresta ja vasemmalla brakiokefaalisesta rungosta. Ahtauma kehittyy yleensä yhteisen kaulavaltimon haarautuessa sisäiseen kaulavaltimoon ja ulompaan kaulavaltimoon. Sisäisen kaulavaltimon ensimmäinen kallonsisäinen haara on silmävaltimo. Välittömästi sen jälkeen sisempi kaulavaltimo jakautuu keskimmäiseksi aivovaltimoksi ja etummaiseksi aivovaltimoksi.

Nikamavaltimot lähtevät aortankaaresta 4 %:ssa tapauksista, mutta niiden lähde on yleensä solisvaltimo. Vasen nikamavaltimo alkaa usein proksimaalisemmin kuin oikea. Jokainen nikamavaltimo jakautuu viiteen segmenttiin. Lähtökohdasta lähtevää proksimaalista segmenttiä kutsutaan Vo:ksi. Segmentti Vi jatkuu C6-nikaman poikittaishaarakkeeseen, mutta joskus valtimo menee forameniin Cs:n tasolla. Segmentti V2 on parhaiten tutkittavissa kaulan keskellä. Nikamavaltimon silmukka ensimmäisen kaulanikaman tasolla vastaa segmenttiä V3. Segmentti V4 sijaitsee kallon sisällä, ja sen distaalisesta segmentistä lähtee takimmainen alempi pikkuaivovaltimo. Tietyissä segmenteissä tai koko kulkunsa ajan nikamavaltimo voi olla hypoplastinen. Oikea ja vasen nikamavaltimo yhdistyvät muodostaen basilaarivaltimon, joka jakautuu oikeaan ja vasempaan takimmaiseen aivovaltimoon.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Sivupolut

1. Sisäisen kaulavaltimon vaikea ahtauma tai tukkeuma. Ulkoisesta kaulavaltimosta sisäisen kaulavaltimon altaaseen kulkevan pääasiallisen sivureitin kautta veri virtaa aivoihin retrogradisesti supratrokleaaristen ja silmävaltimoiden kautta. Toinen tapa kompensoida sisäisen kaulavaltimon vaikea-asteinen ahtauma on ristivirtaus etummaisen yhdysvaltimon kautta. Leikkauksen aikaisten riskien välttämiseksi kirurgin tulee olla tietoinen etummaisen aivovaltimon proksimaalisen A1-segmentin hypoplasian tai aplasian mahdollisuudesta. Nikamavaltimojärjestelmä voi saada sivuverenkiertoa takimmaisen yhdysvaltimon kautta, jos vastaavan puolen takimmaisen aivovaltimon P1-segmentti ei ole alikehittynyt.
2. Nikamavaltimon vaikea ahtauma tai tukkeuma. Nikamavaltimon proksimaalisen ahtauman kollateraalit voivat olla kaulan syvä valtimo, joka lähtee tyroservikaalisesta rungosta, tai takaraivovaltimon haara ulomman kaulavaltimon altaasta. Basilaarivaltimon ahtaumassa ainoat kollateraalireitit ovat takaosan yhdysvaltimot tai leptomeningeaaliset anastomoosit keskimmäisen aivovaltimon altaasta. Tällaisissa tapauksissa P-segmentin, eli takaosan aivovaltimon, jonka takaosan aivovaltimo alkaa suoraan sisäisestä kaulavaltimosta, aplasialla on positiivinen puoli.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Sisäisen kaulavaltimon ahtauman kvantitatiivinen arviointi

Paikallinen stenoosiaste voidaan laskea poikkileikkauksellisesti mittaamalla intrastenoottinen värillinen jäännösontelo (Ag) ja vertaamalla sitä alkuperäiseen suonen poikittaishalkaisijaan vaurioituneella alueella (AN) käyttämällä poikkileikkauspinta-alan pienennyskaavaa. Herkempää power Doppler -tilaa käytetään jäännösperfusoidun ontelon poikkileikkauspinta-alan tarkkaan määrittämiseen.

Molemmissa kuvissa luumenin sisällä oleva hypokeogeeninen plakki erottuu selvästi hyperekoogeenisista kalkkeutumista.

Stenoosin astetta voidaan arvioida myös pitkittäisskannauksella mittaamalla huippuvirtausnopeudet kulmakorjauksella. Esimerkiksi digitaalisella subtraktioangiografialla ei voida arvioida virtausnopeutta. Tähän mennessä suurimmassa monikeskustutkimuksessa (North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial: NASCET) käytetty menetelmä mittasi kaulavaltimon ahtauman määrittämällä ahtauman kapeimman kohdan luumenin halkaisijan (ds) suhteen ahtaumasta distaalisesti mitattuun normaaliin kaulavaltimon halkaisijaan.

Harkittaessa väriduplekssonografian käyttöä stenoosien arvioinnissa osoitettiin, että stenoosin aste voidaan määrittää tällä tekniikalla erittäin tarkasti. On tärkeää erottaa preokklusiivinen "pseudo-okkluusio" todellisesta tukoksesta asianmukaisen hoidon suunnittelua varten. Suonensisäisellä varjoaineella voidaan joskus havaita langan kaltainen jäännösontelo, joka ei ole näkyvissä natiivikuvissa. On muistettava, että joskus varjoaineen annon jälkeen voidaan havaita suurempi veren huippuvirtausnopeus. Väriduplekssonografia mahdollistaa myös ei-invasiivisen seurannan kaulavaltimon tromboendarterektomian tai stentin implantaation jälkeen uusiutuvan stenoosin poissulkemiseksi. Useat monikeskustutkimukset ovat osoittaneet, että tromboendarterektomia vähentää yksilöllistä aivohalvauksen riskiä potilailla, joilla on kliinisesti ilmeinen korkea-asteinen (>70 %) sisäinen kaulavaltimon ahtauma.

Kaulavaltimojärjestelmän intima-media-paksuus

Pitkäaikaiset epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet, että kaulavaltimon intima-media-paksuus on ennustetekijä aivohalvaukselle tai sydäninfarktille, kun kaikki muut riskitekijät (hyperkolesterolemia, kohonnut verenpaine, tupakointi jne.) on otettu huomioon. Miten se määritetään?

Tutkimus suoritetaan lineaarisella anturilla, jonka taajuus on yli 7,5 MHz, kuvat tallennetaan 60 dB:n kompressiolla ja verisuonet mitataan systolessa. Harmonisia komponentteja ja artefaktisia varjoaineita ei käytetä. Jos tutkimus aloitetaan kaulavaltimon luumenista, ensimmäinen ultraäänellä määritetty kerros on veren ja intiman kaikuisa liitoskohta, jota seuraa intima-median hypokeogeeninen kuva ja lopuksi media ja adventitia. Fysikaalisista syistä intima-media-paksuus voidaan mitata tarkemmin kaukaisemasta seinästä (4=) kuin läheisestä seinästä, jossa siirtymä on vähemmän selkeä. Kaukaisemman seinämän intima-media-paksuus mitataan koko tämän kompleksin kokonaispaksuutena, koska molempien kerrosten tarkka erillinen mittaus on mahdotonta.

Tutkimuksissa on yleistä tehdä 5–10 mittausta kaulavaltimon kolmessa segmentissä – yhteisessä kaulavaltimossa, haarautumisalueella ja sisemmässä kaulavaltimossa – ja laskea keskiarvo kaikille kolmelle segmentille. Näissä tutkimuksissa käytetään usein puoliautomaattisia prosessointimoduuleja, jotka tallentavat peräkkäin useita IMT-arvoja harmaasävyä käyttäen, mikä parantaa mittausten toistettavuutta.

Tämän tekniikan käytännön soveltamiseksi on tarpeen rajoittaa tutkimus yhteisen kaulavaltimon segmenttiin. Yksi protokolla koostuu hyvin visualisoidun 10 mm:n pituisen segmentin mittaamisesta, 5–10 yksittäisestä mittauksesta ja keskiarvon laskemisesta. Tuloksena olevat tiedot riippuvat iästä ja korreloivat todettujen riskitekijöiden kanssa. On havaittu, että tehokas sydän- ja verisuonitautien riskitekijöiden hoito 1–2 vuoden ajan vähentää intima-media-paksuutta.

Kallonsisäisten verisuonivaurioiden ultraäänisemiotiikka

Potilailla, joilla on vaikea sisäisen kaulavaltimon ahtauma tai yksipuolinen tukkeuma, on tärkeää määrittää retrogradisen sivuverenkierron esiintyminen silmävaltimon läpi ulkoisen kaulavaltimon altaasta, joka on nollan tai normaalin vastakkainen. Aivokalvon sisäisen sivuverenkierron kollateralisaation kuvaa voidaan arvioida vertaamalla valtimoiden Doppler-spektrejä.

Sisäisten kaulavaltimoiden molemminpuolisessa tukkeutumisessa sivuveri virtaa nikamavaltimoista ehjän Willisin ympyrän tai silmäkuopan sivuvaltimoiden kautta. Virheellisten tulkintojen välttämiseksi on aina tarpeen tutkia kaikki Willisin ympyrän päävaltimot, jotka ovat Doppler-ultraäänellä saavutettavissa.

Lisääntynyttä verenvirtausta voi esiintyä muistakin syistä kuin ahtaumasta. Esimerkiksi anemia voi aiheuttaa toiminnallisesti lisääntynyttä verenvirtausta sisäisessä kaulavaltimossa, kuten tässä potilaassa, jonka hemoglobiinipitoisuus on vain 6,2 g/l, on havaittu. Lisääntynyttä verenvirtausta voi esiintyä myös aneurysmien yhteydessä, jotka voidaan havaita väridupleksisonografialla, kun ne ovat yli 5–10 mm:n kokoisia ja sijaitsevat skannausalueilla.

Kriittinen arviointi

Kaulavaltimot sopivat pinnallisen sijaintinsa ja hyvän resoluution skannausmahdollisuuden ansiosta korkeilla taajuuksilla ihanteellisesti tutkittaviksi ei-invasiivisella väridupleksisonografialla. Sama pätee jossain määrin myös nikamavaltimoihin. Vasemman nikamavaltimon alkuperän visualisointi väridupleksisonografialla on melko vaikeaa, sillä se sijaitsee usein melko matalalla. Samanlainen ongelma esiintyy myös 4 %:ssa tapauksista, joissa nikamavaltimon alkuperä on aortankaaressa. Vaihtoehtoinen ei-invasiivinen tutkimustekniikka, jossa nikama- tai kaulavaltimon dissektio suljetaan pois, on magneettiangiografia (MRA), joka voidaan suorittaa time-of-flight-tilassa tai varjoainetta syöttämällä.

Toinen, invasiivisempi menetelmä on digitaalinen subtraktioangiografia. Sen tärkeimmät edut ovat kyky havaita hidas verenvirtaus ahtaumissa, joissa on hyvin kapea luumen, ja tunnistaa pienten kallonsisäisten verisuonten luumenit. Tässä tapauksessa havaittiin pieni aneurysma. Digitaalisella subtraktioangiografialla voidaan myös määrittää sivujuonet ja laskimovirtsavirtaus, kun laskimoiden sinustromboosi on poissuljettu.

15 prosentissa tapauksista ultraäänen läpäisy Doppler-tutkimuksessa on niin vaikeaa (esimerkiksi paksujen holviluiden kanssa), että on käytettävä varjoaineita.

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]