Transkraniaalne doppler

Enamikul juhtudel tuleks ultraheli dopplerograafia diagnostiliseks kasutamiseks teha koos transkraniaalse dopplerograafiaga. Erandiks sellest reeglist on isikud, kellel on ebapiisavalt väljendunud või puuduvad täielikult "ajalised" aknad, samuti patsiendid, kellel transkraniaalne dopplerograafia on muudel põhjustel võimatu (7-12% uuritud patsientide koguarvust). Kõigis olukordades, mis vajavad kontrollimist, samuti dopplerograafia muutuste tekkeni viinud patoloogia olemuse kindlakstegemiseks, on näidustatud dupleksskaneerimine või muud diagnostilised protseduurid, mis on ultraheli dopplerograafiaga võrreldes referentsmeetodid.

Transkraniaalse Doppler-sonograafia näidustused

Transkraniaalset Doppler-sonograafiat kasutatakse praegu nii koljusisesete veresoonte kahjustuste diagnoosimiseks ja nende valendike voolu muutuste määramiseks kui ka verevoolu parameetrite jälgimiseks mitmesuguste patoloogiliste ja füsioloogiliste protsesside korral. Aju hemodünaamika dünaamilise hindamise otsesed näidustused on kahtlustatav mikroemboolia inimestel, kellel on aterosklerootilised, trombootilised kahjustused bracheotsefaalsete arterite ekstrakraniaalsetes osades, südamehaigused, emboolse tekkega mööduvad isheemilised atakid; patoloogiline aju vasospasm. Transkraniaalse Doppler-sonograafiaga jälgimist kasutatakse sageli isheemilise insuldi ägedas perioodis. Lisaks kasutatakse meetodit laialdaselt tserebrovaskulaarse reaktiivsuse indeksite hindamiseks bracheotsefaalsete arterite ekstra- ja intrakraniaalsete osade stenootilise/oklusiivse patoloogia, arteriaalse hüpertensiooni ja hüpotensiooni, mitmesuguste angiopaatiate ja vaskuliidi vormide korral, millega kaasneb aju vereringesüsteemi erinevate osade kahjustus. Transkraniaalse Dopplerograafia abil teostatakse aju hemodünaamika indeksite intraoperatiivset jälgimist südame ja koronaararterite, aju aine ja veresoonkonna kirurgiliste sekkumiste ajal ning hinnatakse ravimteraapia efektiivsust. Transkraniaalset Doppler-sonograafiat saab kasutada diagnostilise meetodina, et avastada Doppleri tunnuseid, mis viitavad üle 50% läbimõõduga stenoosile ja/või koljusisesete arterite oklusioonile, et määrata arteriaalse sissevoolu taset nende kaudu nii normaalses kui ka erinevate kõrvalekallete korral (näiteks vasospasm, vasodilatatsioon, arteriovenoosne šunt) nii puhkeolekus kui ka koormuse all. Transkraniaalse Doppler-sonograafia diagnostiline tähtsus erineb veidi transkraniaalse dupleks-skaneerimise omast, välja arvatud Doppleri nurga korrigeerimise võimatus. Antud juhul kasutatavad diagnostilised kriteeriumid on sarnased ultraheli Doppler-sonograafia omadega.

Transkraniaalse Doppler-sonograafia läbiviimise metoodika

Transkraniaalne Doppleri ehholokatsioon võimaldab ligipääsu keskmistele (segmendid M1, harvemini M2), eesmistele (segmendid A1 ja A2), tagumistele (segmendid P1 ja P2) ajuarteritele, sisemise unearteri koljusisesele osale, basilaararterile, selgrooarteri koljusisesetele osadele (segmendid V4), samuti sirgele siinusele, Rosenthali veenidele ja Galeni veenidele. Samuti on võimalik salvestada voolude spektreid teistest, väiksematest arteritest ja veenidest, kuid puuduvad meetodid nende asukoha õigsuse kinnitamiseks. Willise ringi ühendusarterite otsene asukoha määramine on samuti põhimõtteliselt võimatu.

Enamikus piirkondades on kolju luud paksud ja ultrahelilainete suhtes läbitungimatud isegi madala sagedusega karakteristikute korral (1–2,5 MHz). Sellega seoses kasutatakse koljusisesetes veresoontes verevoolu asukoha määramiseks teatud tsoone, mida nimetatakse ultraheli „akendeks“. Nendes piirkondades on kolju luud õhemad või on neil looduslikud avad, mille kaudu ultrahelikiir saab vabalt koljuõõnde siseneda. Enamikku koljusiseseid veresooni, mille asukoha määramise põhimõtteline võimalus on vaieldamatu, uuritakse anduriga, mis on paigutatud oimusluu ketendava kohale. Sel juhul paiknevad sisemine unearter, eesmine, keskmine ja tagumine ajuarter (nn oimus ultraheli „aken“ või oimus akustiline lähenemine). Teised aknad asuvad kraniovertebraalse ühenduskoha piirkonnas (suboktsipitaalne ultraheli „aken“, seda meetodit kasutatakse selgroo- ja basilaararterite segmentide V4 asukoha määramiseks), kuklaluu väljaulatuva osa kohal (transoktsipitaalne „aken“, sirge siinus) ja silmakoopa piirkonnas (transorbitaalne „aken“, silmaarter, sisemine unearter koljusisene piirkond).

Ehholokatsiooni õigsuse kinnitamiseks kasutatakse tunnuste kogumit: veresoone sügavust, verevoolu suunda veresoone valendikus anduri skaneerimistasandi suhtes, samuti verevoolu reaktsiooni valendikus survetestidele. Viimased hõlmavad ühise unearteri valendiku lühiajalist (3-5 sekundit) kokkusurumist asukoha küljel oleva ava (või distaalse) kohal. Rõhu langus ühise unearteri valendikus kokkusurumiskohast distaalses osas ja verevoolu aeglustumine või täielik lakkamine selles põhjustavad samaaegselt voolu vähenemist (lakkamist) keskmise ajuarteri paiknevas osas (segment M1 või M2). Verevool eesmises ajuarteris (A1) ja tagumises ajuarteris (P1) ühise unearteri kokkusurumise ajal sõltub vastavalt Willise ringi struktuurist ja eesmise ning tagumise ühendusarteri funktsionaalsest võimekusest. Patoloogia puudumisel võib verevool ühendusarterites (kui neid on) puhkeolekus puududa, olla kahesuunaline või orienteeritud ühe ühendusarteri poole, mis sõltub rõhutasemest nende valendikutes. Lisaks ei võimalda ühendusarterite pikkus ja nende asukoha äärmuslik varieeruvus ülaltoodud kaudsete märkide kasutamist ehholokatsiooni õigsuse kinnitamiseks. Seetõttu kasutatakse Willise ringi ühendusarterite funktsionaalse võimekuse (mitte anatoomilise olemasolu või puudumise) määramiseks ka kompressiooniteste. Transkraniaalse dopplerograafia peamised diagnostilised piirangud on seotud veresoone seina visualiseerimise põhimõttelise võimatusega ja sellega seotud saadud andmete kvalitatiivsete tõlgenduste hüpoteetilise olemusega, raskustega Doppleri nurga korrigeerimisel koljusisene veresoonte voolude "pime" asukoha määramisel, samuti koljusisene arterite ja veenide struktuuri, päritolu ja asukoha mitmete variantide olemasoluga (sagedus populatsioonis ulatub 30-50%-ni), mille puhul ehholokatsiooni õigsust kontrollivate märkide väärtus on vähenenud.

Transkraniaalse Doppleri ultraheli tulemuste tõlgendamine

Transkraniaalse Doppler-sonograafia abil saadud objektiivne teave aju verevoolu seisundi kohta põhineb lineaarkiiruse indeksite ja perifeerse takistuse indeksite määramise tulemustel. Praktiliselt tervetel inimestel võivad puhkeolekus uurides intrakraniaalsete arterite voolude Doppleri karakteristikud üsna oluliselt varieeruda, mis on tingitud paljudest teguritest (aju funktsionaalne aktiivsus, vanus, süsteemse arteriaalse rõhu tase jne). Ajubaasi paarisarterites on verevoolu sümmeetria ja selle indeksid aja jooksul palju konstantsemad (tavaliselt ei ületa eesmise, keskmise ja tagumise ajuarteri voolude lineaarkiiruse karakteristikute absoluutindeksite väärtuste asümmeetria 30%). Selgrooarteri koljusisestes osades on lineaarkiiruste ja perifeerse takistuse asümmeetria aste suurem kui unearteri basseinis, mis on tingitud selgrooarteri struktuuri varieeruvusest (lubatud asümmeetria on 30–40%). Verevoolu näitajate määramine koljusistes veresoontes puhkeolekus annab olulist teavet ajukoe vereringe seisundi kohta, kuid selle väärtus on oluliselt vähenenud aju verevoolu autoregulatsioonisüsteemi olemasolu tõttu, tänu selle toimimisele püsib perfusioonitase konstantse ja piisava süsteemse (lokaalse intraluminaalse) arteriaalse rõhu ja veregaaside osarõhu (pO2 _ja pCO2 _{) laias vahemikus.}). See püsivus on võimalik tänu veresoonte toonuse regulatsiooni lokaalsete mehhanismide toimimisele, mis moodustavad ajuvereringe autoregulatsiooni aluse. Nende mehhanismide hulgast eristatakse müogeenset, endoteeli- ja metaboolset. Nende funktsionaalse koormuse astme määramiseks testitakse transkraniaalse dopplerograafia abil tserebrovaskulaarse reaktiivsuse näitajaid, mis iseloomustavad kaudselt ajuarterite ja arterioolide potentsiaalset võimet muuta oma läbimõõtu vastusena stiimulite toimele, mis selektiivselt (või suhteliselt selektiivselt) aktiveerivad mitmesuguseid veresoonte toonuse regulatsiooni mehhanisme. Funktsionaalse koormusena kasutatakse stiimuleid, mis on füsioloogilistele lähedaste toimetega. Praegu on olemas meetodid ajuverevoolu autoregulatsiooni müogeensete ja metaboolsete mehhanismide funktsionaalse seisundi määramiseks ajuverevoolu basseinis. Müogeense mehhanismi aktiveerimiseks (selle düsfunktsiooni aste vastab ligikaudu endoteeli mehhanismi omale) kasutatakse ortostaatilisi (ülakeha kiire tõstmine 75° võrra esialgsest horisontaalsest lamamisasendist), antiortostaatilised (ülakeha kiire langetamine 45° võrra esialgsest horisontaalsest lamamisasendist) ja kompressioonitestid (ühise unearteri valendiku lühiajaline, 10–15 sekundiline kokkusurumine suu kohal), mille käigus manustatakse (tavaliselt keele alla) nitroglütseriini. Viimane viib veresoonte toonuse regulatsiooni endoteeli- ja müogeensete mehhanismide samaaegse aktiveerimiseni, kuna selle ravimi toime realiseerub otse arteriseina silelihaselementide kaudu ja kaudselt endoteeli poolt sekreteeritavate vasoaktiivsete faktorite sünteesi kaudu. Aju verevoolu autoregulatsiooni metaboolse mehhanismi seisundi uurimiseks kasutatakse hüperkapnilist testi (5-7% CO2 segu sissehingamine 1-2 minutit _õhuga ), hinge kinnihoidmise testi (lühiajaline hinge kinnihoidmine 30-60 sekundit), hüperventilatsiooni testi (sundhingamine 45-60 sekundit) ja karboanhüdraasi inhibiitori atsetasolamiidi intravenoosset manustamist. Regulatiivsete mehhanismide funktsionaalse stressi tunnuste puudumisel puhkeolekus on reaktsioon testidele positiivne. Sellisel juhul märgitakse verevoolu kiiruse ja perifeerse takistuse muutust, mis vastab rakendatud koormusele, mida hinnatakse reaktiivsuse indeksite väärtuste abil, mis peegeldavad verevoolu Doppleri parameetrite muutuse astet vastusena koormuse stimuleerimisele võrreldes esialgsetega. Autoregulatsiooni mehhanismide stressi korral, mis on tingitud ajuarterite luminaalse rõhu suurenemisest või vähenemisest või pCO2- _st.Ajukoes registreeritakse optimaalsete väärtuste suhtes negatiivseid, paradoksaalseid või võimendatud positiivseid reaktsioone (sõltuvalt toonuse muutuste algsuunast, ajuveresoonte läbimõõdust ja kasutatud koormusstimulatsiooni tüübist). Ajuvereringe autoregulatsiooni ebaõnnestumise korral, mida tavaliselt iseloomustab ebaühtlane jaotumine ajukoes, muutuvad reaktsioonid nii müogeensetele kui ka metaboolsetele testidele. Autoregulatsiooni väljendunud pinge korral on võimalik müogeensete reaktsioonide patoloogiline suund koos positiivsete metaboolsete testide vastustega. Stenootilise/oklusiivse patoloogiaga inimestel tekib autoregulatsioonimehhanismide pinge kollateraalse kompensatsiooni ebaõnnestumise või ebapiisava arengu tõttu. Arteriaalse hüpertensiooni ja hüpotensiooni korral viivad süsteemse arteriaalse rõhu kõrvalekalded optimaalsest väärtusest autoregulatsioonisüsteemi kaasamiseni. Vaskuliidi ja angiopaatiate korral on tooniliste reaktsioonide piiratus seotud veresoone seina struktuurilise transformatsiooniga (fibrosklerootilised, nekrootilised muutused ja muud üldistatud protsessid, mis viivad struktuuriliste ja funktsionaalsete häireteni).

Aju mikroemboolia ultraheli abil tuvastamise aluseks on võime määrata distaalse verevoolu (ajupõhja arterites) Doppleri spektris atüüpilisi signaale, millel on iseloomulikud tunnused, mis võimaldavad neid artefaktidest eristada. Transkraniaalse dopplerograafia abil koljusistes veresoontes verevoolu jälgimisel on võimalik mitte ainult registreerida mikroemboolilisi signaale, vaid ka määrata nende arv ajaühiku kohta ja mõnes olukorras ka mikroemboolilise signaali olemus (eristada õhuembooliat materjalist), mis võib oluliselt mõjutada patsiendi edasist ravi taktikat.

Aju vasospasmi diagnoosimine ja jälgimine on transkraniaalse dopplerograafia üks olulisemaid metodoloogilisi ülesandeid, arvestades angiospasmi olulisust ajukoe isheemilise kahjustuse tekkes, mis on põhjustatud autoregulatsiooni metaboolse mehhanismi häirumist, millele järgneb arteriooli-venulaarse šundi sarnase hemodünaamilise nähtuse teke. Patoloogiline aju vasospasm tekib ajuvereringe hemorraagiliste häirete, raske kraniotserebraalse trauma, ajukoe ja selle membraanide põletikuliste kahjustuste (meningiit, meningoentsefaliit) korral. Harvemini esinevad selle seisundi põhjused on ravimite (näiteks mõnede tsütostaatikumide) kasutamine, samuti pea kiiritamine ablatsiooni eesmärgil vähihaigetel. Aju vasospasmi diagnostilisteks tunnusteks transkraniaalses dopplerograafias on lineaarsete verevoolu kiiruse indeksite oluline suurenemine, perifeerse resistentsuse vähenemine, spasmiliste arterite voolu üldise turbulentsi Doppleri tunnused, paradoksaalsed või negatiivsed reaktsioonid ajuvereringe autoregulatsiooni metaboolse mehhanismi koormustestimisel. Vasospasmi progresseerumisel täheldatakse suurte ekstra- ja intrakraniaalsete arterite erineva raskusastmega spastilist reaktsiooni, kusjuures viimases on see eriti levinud. Mida tugevam on spasm, seda suuremad on lineaarsed voolukiirused ja seda madalamad on perifeerse resistentsuse indeksid. Kuna ekstra- ja intrakraniaalne spastiline reaktsioon avaldub erinevalt, kuid väga spetsiifilise suhtega, mis suureneb spasmi raskusastme suurenedes (tingituna üha suuremast raskusastmest intrakraniaalsetes lõikudes), kasutatakse selle kontrollimiseks ja gradatsiooniks spetsiaalseid arvutatud indekseid. Eelkõige unearteri vasospasmi astme iseloomustamiseks kasutatakse Lindegardi indeksit, mis peegeldab keskmise ajuarteri maksimaalse süstoolse voolukiiruse ja vastava sisemise unearteri ekstrakraniaalse osa kiiruse suhet. Selle indeksi suurenemine näitab vasospasmi süvenemist.

Ajuveenide süsteemi uuringud transkraniaalse Doppleri abil määratakse ühelt poolt ajuveenide struktuuri varieeruvuse ja teiselt poolt akustiliste lähenemisviiside ja ehholokatsiooni õigsuse kontrollimise meetodite piirangute tõttu (mis on eriti oluline süvaveenide ja siinuste puhul). Suurima praktilise tähtsusega on verevoolu Doppleri karakteristikute määramine sirges siinuses puhkeolekus ja funktsionaalsete koormustestide ajal, mille eesmärk on muuta (suurendada) koljusisene rõhk. Selliste protseduuride olulisuse määrab mitteinvasiivse kontrolli ja koljusisese hüpertensiooni raskusastme, aga ka paljude teiste patoloogiliste seisundite (näiteks dura mater siinuste tromboos) hindamise võimalus. Sellistes olukordades on diagnostiliselt olulisteks Doppleri kriteeriumideks lineaarsete verevoolu näitajate suurenemine süvaveenides ja sirges siinuses, samuti atüüpilised reaktsioonid antiortostaatilise koormuse ajal, mille korral "pöördepunkt" nihkub mahulise ja elastse kompensatsiooni reservi piiramise tõttu.

Juhtudel, kus koljusisese rõhu tase on oluliselt suurenenud (arteriaalse rõhuga võrreldavale või sellest kõrgemale), tekib hemodünaamiline olukord, mida iseloomustab arteriaalse voolu oluline vähenemine või täielik lakkamine ajju ("aju vereringeseiskus"), mis viib aju surmani. Sellisel juhul ei ole võimalik saada koljusisestest arteritest verevoolu Doppleri spektrit (või asub kahesuunaline vool järsult vähenenud kiirusega), brachiotsefaalsete arterite ekstrakraniaalsetes osades on verevoolu ajakeskmine lineaarne kiirus vähenenud või võrdne nulliga. Uuringute otstarbekust ultraheli dopplerograafia abil verevoolu uurimiseks ekstrakraniaalsetes (sisemiste jugulaarsete) veenides ei ole veel kindlaks tehtud.