Транскранијални доплер

У већини случајева дијагностичке употребе ултразвучне доплерографије, она треба да се изводи заједно са транскранијалном доплерографијом. Изузеци од овог правила су особе са недовољно израженим или потпуно одсутним „темпоралним“ прозорима, као и пацијенти код којих је транскранијална доплерографија немогућа из других разлога (7-12% од укупног броја прегледаних пацијената). У свим ситуацијама које захтевају верификацију, као и утврђивање природе патологије која је довела до формирања доплерографских промена, индиковано је дуплекс скенирање или друге дијагностичке процедуре које су референтне у односу на ултразвучну доплерографију.

Индикације за транскранијалну доплер сонографију

Транскранијална доплер сонографија се тренутно користи како за дијагностику интракранијалних васкуларних лезија и одређивање промена протока у њиховим луменима, тако и за праћење параметара протока крви у различитим патолошким и физиолошким процесима. Директне индикације за динамичку процену церебралне хемодинамике су сумња на микроемболију код особа са атеросклеротским, тромботичним лезијама екстракранијалних делова брахиоцефалних артерија, срчаним обољењима, транзиторним исхемијским нападима емболијске генезе; патолошким церебралним вазоспазмом. Праћење транскранијалном доплер сонографијом се често користи у акутном периоду исхемијског можданог удара. Поред тога, метода се широко користи за процену индекса цереброваскуларне реактивности код стенотичке/оклузивне патологије екстра- и интракранијалних делова брахиоцефалних артерија, артеријске хипертензије и хипотензије, различитих облика ангиопатија и васкулитиса, праћених оштећењем различитих делова церебралног циркулаторног корита. Коришћењем транскранијалне доплерографије, врши се интраоперативно праћење церебралних хемодинамских индекса током хируршких интервенција на срцу и коронарним артеријама, супстанци и васкуларном систему мозга, а процењује се и ефикасност терапије лековима. Транскранијална доплер сонографија може се користити као дијагностичка метода за откривање доплер знакова стенозе веће од 50% у пречнику и/или оклузије интракранијалних артерија, за одређивање нивоа артеријског притока кроз њих у норми и са различитим одступањима (на пример, вазоспазам, вазодилатација, артериовенски шант) у мировању и под оптерећењем. Дијагностички значај транскранијалне доплер сонографије се незнатно разликује од значаја транскранијалног дуплекс скенирања, са изузетком немогућности корекције доплер угла. Дијагностички критеријуми који се користе у овом случају слични су онима код ултразвучне доплер сонографије.

Методологија за спровођење транскранијалне доплер сонографије

Транскранијална доплерова ехолокација омогућава приступ средњим (сегменти М1, ређе М2), предњим (сегменти А1 и А2), задњим (сегменти П1 и П2) церебралним артеријама, интракранијалном делу унутрашње каротидне артерије, базиларној артерији, интракранијалним деловима вертебралне артерије (сегменти В4), као и правом синусу, венама Розентала и вени Галена. Такође је могуће снимити спектре протока из других, мањих артерија и вена, али не постоје методе за потврду исправности њихове локације. Директна локација спојних артерија Вилисовог круга је такође принципијелно немогућа.

У већини области, кранијалне кости су дебеле и непропусне за ултразвучне таласе чак и са ниским фреквентним карактеристикама (1-2,5 MHz). У том смислу, одређене зоне назване ултразвучни „прозори“ користе се за лоцирање протока крви у интракранијалним судовима. У овим областима, кранијалне кости су тање или имају природне отворе кроз које ултразвучни сноп може слободно да уђе у лобањску шупљину. Већина интракранијалних судова, чија је фундаментална могућност лоцирања несумњива, испитује се сензором постављеним изнад скваме темпоралне кости. У овом случају, налазе се унутрашња каротидна артерија, предња, средња и задња мождана артерија (тзв. темпорални ултразвучни „прозор“ или темпорални акустични приступ). Остали прозори се налазе у подручју краниовертебралног споја (субоципитални ултразвучни „прозор“, ова метода се користи за лоцирање сегмената V4 вертебралне и базиларне артерије), изнад окципиталне протуберанције (трансокципитални „прозор“, прави синус) и у орбиталном подручју (трансорбитални „прозор“, офталмолошка артерија, унутрашња каротидна артерија у интракранијалном региону).

Да би се потврдила исправност ехолокације, користи се скуп карактеристика: дубина крвног суда, смер протока крви у лумену крвног суда у односу на раван скенирања сензора, као и одговор протока крви у лумену на тестове компресије. Потоњи подразумевају краткотрајну (током 3-5 с) компресију лумена заједничке каротидне артерије изнад отвора (или дистално) на страни локације. Пад притиска у лумену заједничке каротидне артерије дистално од места компресије и успоравање или потпуни прекид протока крви у њој доводе до истовременог смањења (прекида) протока у локализованом делу средње мождане артерије (сегмент М1 или М2). Проток крви у предњој можданој артерији (А1) и задњој можданој артерији (П1) током компресије заједничке каротидне артерије зависи од структуре Вилисовог круга и функционалног капацитета предње и задње комуникантне артерије, респективно. У одсуству патологије, проток крви у спојним артеријама (ако их има) у мировању може бити одсутан, двосмеран или оријентисан ка једној од спојних артерија, што зависи од нивоа притиска у њиховим луменима. Поред тога, дужина спојних артерија и екстремна варијабилност њихове локације не дозвољавају употребу горе наведених индиректних знакова за потврду исправности ехолокације. Стога се тестови компресије такође користе за одређивање функционалног капацитета (а не анатомског присуства или одсуства) спојних артерија Вилисовог круга. Главна дијагностичка ограничења транскранијалне доплерографије повезана су са фундаменталном немогућношћу визуелизације васкуларног зида и повезаном хипотетичком природом квалитативних интерпретација добијених података, тешкоћама у корекцији Доплеровог угла током „слепе“ локације протока у интракранијалним судовима, као и постојањем вишеструких варијанти структуре, порекла, локације интракранијалних артерија и вена (учесталост у популацији достиже 30-50%), код којих је смањена вредност знакова који омогућавају проверу исправности ехолокације.

Тумачење резултата транскранијалног доплеровог ултразвука

Објективне информације о стању церебралног протока крви према транскранијалној доплер сонографији заснивају се на резултатима одређивања линеарних индекса брзине и индекса периферног отпора. Код практично здравих особа, приликом прегледа у мировању, доплер карактеристике протока у интракранијалним артеријама могу значајно да варирају, што је последица многих фактора (функционална активност мозга, старост, ниво системског артеријског притиска итд.). Симетрија протока крви и његови индекси у парним артеријама базе мозга су много константнији током времена (обично асиметрија у вредностима апсолутних индекса линеарних карактеристика брзине протока у предњој, средњој и задњој церебралној артерији не прелази 30%). Степен асиметрије линеарних брзина и периферног отпора у интракранијалним одељцима вертебралне артерије изражен је у већој мери него у каротидном басену, због варијабилности структуре вертебралне артерије (дозвољена асиметрија је 30-40%). Одређивање индикатора протока крви у интракранијалним судовима у мировању пружа важне информације о стању циркулације крви у можданом ткиву, али је његова вредност значајно смањена због присуства система ауторегулације церебралног протока крви, захваљујући његовом функционисању ниво перфузије остаје константан и довољан у широком опсегу системског (локалног интралуминалног) артеријског притиска и парцијалног притиска крвних гасова (pO2 _и pCO2 ₎). Ова константност је могућа захваљујући функционисању локалних механизама регулације васкуларног тонуса, који чине основу ауторегулације церебралне циркулације. Међу наведеним механизмима разликују се миогени, ендотелни и метаболички. Да би се утврдио степен њиховог функционалног стреса, транскранијална доплерографија тестира индексе цереброваскуларне реактивности, који индиректно карактеришу потенцијалну способност церебралних артерија и артериола да додатно мењају свој пречник као одговор на дејство стимулуса који селективно (или релативно селективно) активирају различите механизме регулације васкуларног тонуса. Стимулуси блиски по дејству физиолошким користе се као функционално оптерећење. Тренутно постоје методе за одређивање функционалног стања миогених и метаболичких механизама ауторегулације церебралног протока крви за церебрални васкуларни базен. За активирање миогеног механизма (степен његове дисфункције приближно одговара степену дисфункције ендотелног механизма) користе се ортостатски (брзо подизање горње половине тела за 75° из почетног хоризонталног лежећег положаја), антиортостатски (брзо спуштање горње половине тела за 45° из почетног хоризонталног лежећег положаја) и компресиони (краткотрочна, 10-15 с компресија лумена заједничке каротидне артерије изнад уста) тестови, уз уношење (обично сублингвално) нитроглицерина. Потоњи доводи до истовремене активације ендотелних и миогених механизама регулације васкуларног тонуса, пошто се дејство овог лека остварује директно кроз глаткомишићне елементе артеријског зида и индиректно - кроз синтезу вазоактивних фактора које лучи ендотел. За проучавање стања метаболичког механизма ауторегулације церебралног крвотока користе се хиперкапнијски тест (удисање током 1-2 минута 5-7% смеше CO2 _са ваздухом), тест задржавања даха (краткотрајно задржавање даха 30-60 секунди), тест хипервентилације (форсирано дисање 45-60 секунди) и интравенозна примена инхибитора карбоанхидразе ацетазоламида. У одсуству знакова функционалног стреса регулаторних механизама у мировању, реакција на тестове је позитивна. У овом случају, примећује се промена показатеља брзине протока крви и периферног отпора који одговарају примењеном оптерећењу, процењена вредностима индекса реактивности који одражавају степен промене Доплерових параметара протока крви као одговор на стимулацију оптерећењем у поређењу са почетним. Са стресом ауторегулационих механизама због повећања или смањења интралуминалног притиска у церебралним артеријама или _pCO2у можданом ткиву, у односу на њихове оптималне вредности, бележе се негативне, парадоксалне или појачане позитивне реакције (у зависности од почетног правца промена тонуса, пречника церебралних крвних судова и врсте коришћене стимулације оптерећењем). У случају неуспеха ауторегулације церебралне циркулације, обично окарактерисане неравномерном расподелом у можданом ткиву, мењају се реакције и на миогене и на метаболичке тестове. Код изражене напетости ауторегулације, могућ је патолошки правац миогених реакција са позитивном природом одговора на метаболичке тестове. Код особа са стенотичком/оклузивном патологијом, напетост ауторегулаторних механизама настаје због неуспеха или недовољног развоја колатералне компензације. Код артеријске хипертензије и хипотензије, одступања системског артеријског притиска од његове оптималне вредности доводе до укључивања система ауторегулације. Код васкулитиса и ангиопатија, ограничења тоничких реакција повезана су са структурном трансформацијом васкуларног зида (фибросклеротичне, некротичне промене и други генерализовани процеси који доводе до структурних и функционалних поремећаја).

Основа ултразвучне детекције церебралне микроемболије је могућност одређивања атипичних сигнала у Доплеровом спектру дисталног протока крви (у артеријама базе мозга) који имају карактеристичне особине које омогућавају њихово разликовање од артефаката. Приликом праћења протока крви у интракранијалним судовима помоћу транскранијалне доплерографије могуће је не само снимање микроемболијских сигнала, већ и одређивање њиховог броја по јединици времена, а у неким ситуацијама - и природа микроемболијског сигнала (разликовање ваздушне емболије од материјалне), што може значајно утицати на даљу тактику лечења пацијената.

Дијагностика и праћење церебралног вазоспазма један је од најважнијих методолошких задатака транскранијалне доплерографије, с обзиром на значај ангиоспазма у настанку исхемијског оштећења можданог ткива изазваног поремећајем метаболичког механизма ауторегулације са накнадним формирањем хемодинамског феномена сличног артериоло-венуларном шантирању. Патолошки церебрални вазоспазам се развија код хеморагичних поремећаја церебралне циркулације, тешке краниоцеребралне трауме, инфламаторних лезија можданог ткива и његових мембрана (менингитис, менингоенцефалитис). Мање чести узроци овог стања су употреба лекова (на пример, неких цитостатика), као и зрачење главе у сврху аблације код пацијената са раком. Дијагностички знаци церебралног вазоспазма код транскранијалне доплерографије су значајно повећање линеарних индекса брзине протока крви, смањење периферног отпора, доплерови знаци генерализоване турбуленције у токовима спазмодичних артерија, парадоксалне или негативне реакције током тестирања оптерећења метаболичког механизма ауторегулације церебралног протока крви. Како вазоспазам напредује, примећује се спастична реакција великих екстра- и интракранијалних артерија различитог степена тежине, са преваленцијом у овим последњим. Што је спазам тежи, то су веће линеарне брзине протока и нижи индекси периферног отпора. Пошто се екстра- и интракранијална спастична реакција изражава различито, али са веома специфичним односом, који се повећава са повећањем тежине спазма (због све веће тежине у интракранијалним одељцима), за његову верификацију и градацију користе се посебни израчунати индекси. Конкретно, за карактеризацију степена вазоспазма у каротидном систему користи се Линдегардов индекс, који одражава однос вршне систоличке брзине протока у средњој можданој артерији и оне у екстракранијалном одељку одговарајуће унутрашње каротидне артерије. Повећање овог индекса указује на погоршање вазоспазма.

Студије церебралног венског система помоћу транскранијалног доплера одређене су, с једне стране, варијабилношћу структуре церебралних вена, а са друге стране, ограничењима акустичних приступа и метода за проверу исправности ехолокације (што је посебно важно за дубоке вене и синусе). Од највећег практичног значаја је одређивање доплерових карактеристика протока крви у правом синусу у мировању и током тестова функционалног оптерећења усмерених на промену (повећање) интракранијалног притиска. Значај таквих процедура одређен је могућношћу неинвазивне верификације и процене тежине интракранијалне хипертензије, као и низа других патолошких стања (на пример, тромбоза синуса дура матер). У таквим ситуацијама, дијагностички значајни доплерографски критеријуми су повећање линеарних индикатора протока крви у дубоким венама и правом синусу, као и атипичне реакције током антиортостатских оптерећења са померањем „тачке прегиба“ због ограничења резерве волуметријске и еластичне компензације.

У случајевима са значајним повећањем интракранијалног притиска (до нивоа упоредивог са артеријским притиском или превазилазећег), развија се хемодинамска ситуација коју карактерише значајно смањење или потпуни прекид артеријског протока у мозак („церебрални циркулаторни застој“), што доводи до мождане смрти. У овом случају, Доплеров спектар протока крви из интракранијалних артерија се не може добити (или се налази двосмерни проток са оштро смањеном брзином), у екстракранијалним одељцима брахиоцефалних артерија, временски просечна линеарна брзина протока крви је смањена или једнака нули. Препоручљивост истраживања ултразвучном доплерографијом протока крви у екстракранијалним (унутрашњим југуларним) венама још није утврђена.