Dopplerografi av cerebrala kärl

Ultraljud av hjärnan anses vara en av de säkraste och samtidigt effektiva metoderna. Denna procedur utförs på både barn och vuxna. Med hjälp av ultraljudsdiagnostik är det möjligt att identifiera ganska allvarliga sjukdomar i det tidiga utvecklingsstadiet och förskriva deras behandling.

Det primära målet med cerebral kärlundersökning med färgduplexsonografi är att bestämma och kvantifiera graden av stenos orsakad av aterosklerotiska förändringar hos patienter med besvär och en historia av transitorisk ischemisk attack eller stroke. Undersökningen bör fastställa graden av stenos och omfattningen av det drabbade kärlsegmentet. Kollateralsystemet bör bedömas för preoperativ eller preinterventionell bestämning av risken för komplikationer. Undersökningen kräver kunskap om cerebral kärlanatomi och normal ultraljudsavbildning, vilket kommer att diskuteras i detta kapitel innan semiotiken för cerebrovaskulär sjukdom i carotis- och vertebralartärbassängerna presenteras.

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

Ultraljudsanatomin i halspulsåderns system, forskningsmetoder

Många läkare föredrar att sitta bakom patientens huvud medan patienten ligger ner. Skanning kan också startas anteriort, med givaren placerad nära mittlinjen och visa ett tvärsnitt av halspulsådern (arteria carotis communis). Detta kärl ligger posteriort och medialt om vena jugularis interna. Diametern på vena jugularis kan ökas genom att utföra en Valsalva-manöver, vilket vanligtvis resulterar i omedelbar visualisering av kärlet i B-läge. Tvärsnittet visas som visas nedan, med höger och vänster sida omvända.

När givaren roteras 90° längs den längsgående axeln är bildens högra sida längst ner och vänster sida överst, precis som vid ultraljud av buken. Var uppmärksam på den fysiologiska separationen av ögonvecken som uppstår vid nivån för bifurkationen av arteria carotis communis och övergången till carotisbulben i arteria carotis interna. Denna abrupta vidgning skapar en rundad virvel som inte bör förväxlas med patologiskt poststenotiskt återflöde, turbulens eller suddighet.

Dopplerspektrumet från arteria carotis communis visar vanligtvis en liten ökning av maximal systolisk hastighet jämfört med arteria carotis interna på grund av relativt lågt intrakraniellt perifert motstånd. Detta mönster skiljer sig från arteria carotis externa, som kan visa en "visslande" ljudsignal med relativt höga systoliska och låga diastoliska hastigheter. Ett trefasiskt spektrum kan erhållas från arteria carotis externa som inkluderar en komponent av omvänt flöde. Arteria thyroidea superior syns här i färgläge.

Anatomisk orientering

När den visualiseras i den longitudinella axeln är den interna halspulsådern normalt belägen posteriort och lateralt om givaren, medan den externa halspulsådern förblir nära den över ett långt avstånd. Om det råder tveksamhet om kärlet leder upprepad kompression av den ytliga temporala arterien till oscillationer i den externa halspulsåderns spektrum. Den interna halsvenen är lätt att skilja från den interna halspulsådern genom blodflödets riktning och ett platt spektralspår.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Stenotisk lesion av den inre halspulsådern

Aterosklerotiska avlagringar innehåller inte alltid förkalkningar med skuggning. ”Mjuka plack” uppträder som hypoekogena, halvmåneformade eller cirkulärformade hålrum i färglumen längs kärlväggen. Med färgduplexsonografi kan plackets kraniokaudala utbredning bestämmas noggrant. Excentriskt ökat blodflöde kan ofta ses.

Kärlväggsstratifiering

Dissekering av kärlväggen med blod mellan lagren är ett speciellt tillstånd som vanligtvis uppstår spontant, men kan också vara förknippat med nacktrauma eller fysisk överbelastning i alla åldrar. Det kännetecknas av förekomsten av ett hypoekogent intramuralt hematom, vilket orsakar betydande blodflödesstörningar.

Ett vägganeurysm utvecklas vanligtvis som en komplikation. Intimalfliken kan ockludera det ursprungliga kärllumen, vilket vid ultraljud verkar sluta i en spetsig vinkel. Rekanalisering kan ske efter flera veckor och kan dokumenteras noggrant med färgduplexsonografi.

Ultraljudsanatomi av vertebrala artärsystemet, forskningsmetodik

Vertebralartären skannas i longitudinellt snitt från anterolateral infart med patienten i ryggläge, med början från dess origo (V0 _{), och undersökningen fortsätter till en punkt i området för C1} kotslingan (inklusive V2 segmentet). Det är bäst att använda en linjär transduktor med variabel frekvens (5,0-7,5 MHz). Det intraforaminala segmentet V2 _av vertebralhålorna är bäst tillgängligt för dubbelsidig skanning. Det kan tydligt visualiseras tillsammans med den medföljande venen mellan de akustiska skuggorna från de cervikala kotkropparna.

Vid hypoplastisk vertebralarteria har oftast en av artärerna (vanligtvis den högra) en diameter på mindre än 2,5 mm, medan den motsatta är förstorad till mer än 4 mm i diameter (skillnaden är större än 1:1,7). Vertebralarterias normala diameter är cirka 3,8 ± 0,5 mm. Vid en hypoplastisk vertebralarteria noteras en minskning av den slutdiastoliska komponenten av blodflödet (Vdiast). Ibland är det svårt att skilja hypoplastisk vertebralarteria från distal stenos eller ocklusion, eftersom det i alla fall sker en minskning av Vdiast. Favoritplatser för stenos är vertebralarterias ursprung från subclaviaarteria, samt området i nivå med C1-kotan, som skannas från en posterior inriktning bakom mastoidprocessen. Det är bäst att använda en 5,0 MHz-transduktor, placera den omedelbart under mastoidprocessen och posteriort, luta den mot motsatt orbita med en lätt vridning av huvudet åt andra sidan.

Segment V4 skannas med en sektortransduktor på 2,5 eller 2,0 MHz, som är placerad under den occipitala utbuktningen och vinklad mot orbita.

Det bör noteras att det inte finns några signifikanta kriterier för att bestämma graden av vertebral artärstenos, till skillnad från halspulsådern.

Med normal öppenhet i vertebralartären finns ett tvåfasigt spektrum med ett tydligt spektralfönster, medan stenos kännetecknas av en signifikant ökning av blodflödet och fyllning av spektralfönstret.

Dissektion av artären vertebral efter trauma kan leda till embolisk cerebral ischemi, vilket slutar i stroke. Resultaten av färgduplexsonografi kan vara mycket varierande - från förekomst av ett intramuralt hematom till ocklusion av det drabbade segmentet av artären. Ibland kan själva den lossnade intimala fliken ses.

Den tunna skivepiteldelen av tinningbenet ger det bästa akustiska fönstret för att skanna Willis cirkel med en 2,0 MHz-transduktor.

Transcervikal undersökning av basilararterien

Transcervikal skanning kan utföras med patienten sittande med huvudet lutat framåt eller med patienten liggande med huvudet vänt åt sidan. Detta gör att båda V4-segmenten kan ses där de övergår i arteria basilaris.

Anatomi av hjärnkärlen

Williscirkeln bildas normalt av carotisartärerna (främre bassängen) och vertebrala artärerna (bakre bassängen). Aterosklerotiska plack bildas sällan där halspulsåderns gemensamma ursprung utgår från aortabågen till höger och från stammen brachiocephalicus till vänster. Stenos utvecklas vanligtvis vid bifurkationen av halspulsådern i a. carotis interna och a. carotis externa. Den första intrakraniella grenen av a. carotis interna är a. oftalmologin. Omedelbart efter den delar sig a. carotis interna i a. cerebri media och a. cerebri anterior.

Vertebralartärerna utgår från aortabågen i 4% av fallen, men deras källa är vanligtvis arteria subclavia. Den vänstra vertebralartären börjar ofta mer proximalt än den högra. Varje vertebralartär är uppdelad i 5 segment. Det proximala segmentet från origo kallas Vo. Segment Vi fortsätter till den transversala processen av C6-kotan, men ibland går artären in i foramen vid Cs-nivå. Segment V2 är mest tillgängligt för undersökning mitt på halsen. Vertebralartärens ögla vid den första halskotans nivå motsvarar segment V3. Segment V4 är beläget inuti skallen, och från dess distala segment utgår den posterior inferior cerebellararterien. I vissa segment eller längs hela dess lopp kan vertebralartären vara hypoplastisk. Höger och vänster vertebralartärer smälter samman och bildar arteria basilaris, som delar sig i höger och vänster posterior cerebralartär.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Säkerhetsvägar

1. Allvarlig stenos eller ocklusion av arteria carotis interna. Med den huvudsakliga kollaterala vägen från arteria carotis externa till arteria carotis internas bassäng, kommer blodet in i hjärnan retrogradt via artärerna supratroklea och oftalmiska. Ett annat sätt att kompensera för höggradig stenos av arteria carotis interna är korsflöde via arteria cerebri anterior. För att undvika risker under operationen bör kirurgen vara medveten om möjligheten till hypoplasi eller aplasi i det proximala A1-segmentet av arteria cerebri anterior. Vertebralarteriesystemet kan få kollateralt blodflöde via arteria cerebri posterior om P1-segmentet av arteria cerebri posterior på motsvarande sida inte är underutvecklat.
2. Allvarlig stenos eller ocklusion av arteria vertebralis. Kollateraler vid proximal stenos av arteria vertebralis kan vara den djupa artären i halsen, som utgår från thyrocervikalstammen, eller grenen av arteria occipital från bassängen av arteria carotis externa. Vid stenos av arteria basilaris är de enda kollaterala banorna de posteriora kommunicerande artärerna eller leptomeningeala anastomoser från bassängen av arteria cerebri media. I sådana fall har aplasi av P-segmentet, den posteriora cerebrala artären med direkt ursprung av arteria cerebri posteriora från arteria carotis interna, en positiv sida.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Kvantitativ bedömning av intern halspulsåderstenos

Den lokala stenosgraden kan beräknas tvärsnittsvis genom att mäta det intrastenotiska färgrestlumenet (Ag) och relatera det till den ursprungliga tvärgående diametern hos kärlet i det drabbade området (AN) med hjälp av formeln för tvärsnittsareanreduktion. Det känsligare power Doppler-läget används för att noggrant bestämma tvärsnittsarean av det kvarvarande perfunderade lumenet.

I båda bilderna är den hypoekoga placken i lumen tydligt differentierad från de hyperekoga förkalkningarna.

Graden av stenos kan också bedömas med hjälp av longitudinell skanning genom att mäta toppflödeshastigheter med deras vinkelkorrektion. Digital subtraktionsangiografi kan till exempel inte bedöma flödeshastigheten. Metoden som använts i den största multicenterstudien hittills (North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial: NASCET) mätte carotisstenos genom att bestämma förhållandet mellan lumendiametern vid den smalaste delen av stenosen (ds) och den normala carotisdiametern distalt om stenosen.

När man övervägde användningen av färgduplexsonografi för stenosbedömning visade det sig att graden av stenos kan bestämmas med hög noggrannhet med denna teknik. Det är viktigt att skilja pre-ocklusiv "pseudo-ocklusion" från verklig ocklusion för att planera lämplig behandling. Ett trådliknande kvarvarande lumen, osynligt på ursprungliga bilder, kan ibland detekteras med intravenöst kontrastmedel. Man bör komma ihåg att ibland kan högre maximal blodflödeshastighet bestämmas efter kontrastmedelsadministrering. Färgduplexsonografi möjliggör också icke-invasiv övervakning efter carotis-tromboendarterektomi eller stentimplantation för att utesluta återkommande stenos. Flera multicenterstudier har visat att tromboendarterektomi minskar den individuella risken för stroke hos patienter med kliniskt uppenbar höggradig (>70 %) intern carotisstenos.

Intima-medias tjocklek i halspulsådern

Långtidsepidemiologiska studier har visat att tjockleken på carotis intima-media är en prognostisk faktor för stroke eller hjärtinfarkt efter att alla andra riskfaktorer (hyperkolesterolemi, hypertoni, rökning etc.) har beaktats. Hur bestäms den?

Undersökningen utförs med en linjär transduktor med en frekvens på mer än 7,5 MHz, som spelar in bilder med 60 dB kompression och mäter kärl i systole. Harmoniska komponenter och artefaktuella kontrastmedel används inte. Om undersökningen startas från halspulsåderns lumen är det första sonografiskt bestämda lagret den ekogena övergången mellan blod och intima, följt av den hypoekogena bilden av intima-media och slutligen media och adventitia. Av fysikaliska skäl kan intima-medias tjocklek mätas mer exakt vid den bortre väggen (4=) än vid den närmaste väggen, där övergången är mindre tydligt definierad. Intima-medias tjocklek vid den bortre väggen mäts som den totala tjockleken av hela detta komplex, eftersom noggrann separat mätning av båda lagren är omöjlig.

I forskningsstudier är det vanligt att göra 5–10 mätningar i tre segment av halspulsådern – halspulsådern gemensamt, bifurkationsregionen och den inre halspulsådern – och beräkna medelvärdet för alla tre segmenten. Dessa studier använder ofta halvautomatiska bearbetningsmoduler som sekventiellt registrerar flera IMT-värden med hjälp av en gråskala, vilket förbättrar mätningarnas reproducerbarhet.

För praktisk tillämpning av denna teknik är det nödvändigt att begränsa undersökningen till ett segment av halspulsådern (arteria carotis communis). Ett protokoll består av att mäta ett väl visualiserat segment av 10 mm längd, 5 till 10 individuella mätningar, och beräkna medelvärdet. De resulterande uppgifterna beror på ålder och korrelerar med etablerade riskfaktorer. Det har visat sig att effektiv intervention av kardiovaskulära riskfaktorer under 1 till 2 år minskar intimamedias tjocklek.

Ultraljudssemiotik av intrakraniella vaskulära lesioner

Hos patienter med höggradig intern halspulsåderstenos eller unilateral ocklusion är det viktigt att fastställa förekomsten av retrograd kollateralt blodflöde genom oftalmiska arterien från den externa halspulsåderns bassäng, motsatt noll eller normalt. Bilden av intrakraniell kollateralisering kan bedömas genom att jämföra Dopplerspektra från artärerna.

Vid bilateral ocklusion av de interna halspulsåderna kommer kollateralt blodflöde från det vertebrala artärsystemet via den intakta Willis cirkel eller via de orbitala kollateralerna. För att undvika felaktig tolkning är det alltid nödvändigt att undersöka alla större artärer i Willis cirkel som är tillgängliga för Doppler-ultraljud.

Ökat blodflöde kan uppstå av andra orsaker än stenos. Till exempel kan anemi orsaka funktionellt ökat blodflöde i den inre halspulsådern, vilket visas hos denna patient med en hemoglobinnivå på endast 6,2 g/L. Ökat blodflöde kan också uppstå vid aneurysm, vilka kan detekteras med färgduplexsonografi när de är större än 5–10 mm och belägna i områden som är tillgängliga för skanning.

Kritisk bedömning

Carotisartärerna är, på grund av deras ytliga placering och möjligheten att skanna med god upplösning vid höga frekvenser, idealiska för undersökning med icke-invasiv färgduplexsonografi. Till viss del gäller detsamma för vertebralartärerna. Det är ganska svårt att med hjälp av färgduplexsonografi visualisera ursprunget för vänster vertebralartär, som ofta ligger på en ganska låg nivå. Ett liknande problem finns också i 4 % av fallen där vertebralartären har sitt ursprung i aortabågen. En alternativ icke-invasiv undersökningsteknik vid uteslutning av dissektion av vertebral- eller carotisartären är MR-angiografi (MRA), som kan utföras i time-of-flight-läge eller med tillförsel av ett kontrastmedel.

En annan, mer invasiv metod är digital subtraktionsangiografi. Dess främsta fördelar är möjligheten att detektera långsamt blodflöde i stenoser med mycket smalt lumen och att identifiera lumen i små intrakraniella kärl. I detta fall detekterades ett litet aneurysm. Digital subtraktionsangiografi kan också bestämma kollateraler och venöst dränage när venös sinustrombos är utesluten.

I 15 % av fallen är ultraljudspenetration under Doppler-undersökning så svår (till exempel vid tjocka ben i höfthålan) att kontrastmedel måste användas.

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