Минимакс - Доказательная медицина

Оценка возможностей высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интраоперационном мониторинге кровотока травмированного спинного мозга

Авторы статьи:

Оценка возможностей высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интраоперационном мониторинге кровотока травмированного спинного мозга
«РНЦ ВТО им. акад. Г. А. Илизарова Росмедтехнологий», г. Курган

С целью оценки возможности применения высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интра-операционном мониторинге кровотока спинного мозга было проведено исследование 21 больного с позвоночно -спинномозговой травмой.

На основании полученных результатов выявлено, что с помощью данного метода можно оценить перфузию ткани спинного мозга в бассейне передней и задних спинальных артерий и кровоток корешков конского хвоста в зоне поражения (компрессии) и прилежащих участках. Показано, что кровоток спинного мозга в бассейне передней спинальной артерии выше, чем в бассейне задних спинальных артерий. Динамика кровотока в этих зонах спинного мозга может служить критерием прогноза изменения неврологического статуса больного в послеоперационный период.

Определено, что метод высокочастотной допплеровской флоуметрии является наглядным и информативным при исследовании состояния и динамики кровотока спинного мозга.

Введение

Роль хронической ишемии спинного мозга как одного из звеньев патогенеза его травматической болезни подтверждена многими исследователями. При травме позвоночника спинной мозг может не быть поражен непосредственно, а нарушения его функции, возникающие после травмы, могут быть обусловлены повреждением или компрессией одной из главных питающих его артерий. Доказано, что достаточно простого сдавления сосудов спинного мозга, для того чтобы вызвать ишемический некроз, развитие воспалительной реакции, запустить апоптоз.

Известно, что в сагиттальной плоскости спинного мозга сформировано три сосудистых бассейна:

1) бассейн передней спинальной артерии (передние 2/3 части спинного мозга);

2) бассейн задних спинальных артерий (задняя 1/3 часть спинного мозга);

3) перимедуллярный сосудистый бассейн, включающий поверхностный слой белого вещества спинного мозга. Между этими бассейнами нет хорошего перетока, т. е. кровоснабжение спинного мозга человека имеет редуцированный и малокомпенсированный характер.

Особенно уязвимым является бассейн передней спинальной артерии. К тому же эта артерия располагается в наиболее ранимой зоне (на передней поверхности мозга), так как в 93 % всех случаев травматического сдавления спинного мозга компрессирующий субстрат располагается спереди от него.

Несмотря на большое количество публикаций, посвященных изучению спинальной гемодинамики при повреждении, исследованию кровотока в бассейнах передней и задних спинальных артерий при открытой декомпрессии травмированного спинного мозга на различных структурных уровнях у больных с позвоночно-спинномозговой травмой уделено мало внимания.

В последнее время в различных областях медицины при анализе состояния микроциркуляторного русла ткани успешно используется высокочастотная допплеровская флоуметрия.

Целью нашего исследования являлось изучение возможности применения высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интраоперационном мониторинге кровотока спинного мозга у больных с позвоночно-спинномозговой травмой.

Материалы и методы исследования

Проведено исследование 21 больного (13 мужчин и 8 женщин) с позвоночно-спинномозговой травмой в возрасте от 18 до 55 лет (в среднем — 34,2±2,8 года). По уровню повреждения позвоночника больные были распределены на четыре группы. Первую группу составили пациенты с травмой позвоночника в шейном отделе (5 больных), вторую группу — в грудном отделе (5 больных), третью группу — в грудопоясничном отделе (6 больных), четвертую группу — в поясничном отделе (5 больных). Срок после травматического повреждения и до оперативного вмешательства колебался от 3 дней до 4 лет. Травма позвоночника сопровождалась ушибом и компрессией спинного мозга, его ишемией, имбибицией кровью, отеком, образованием спаек, гидромы, дедрита. Анализ двигательных нарушений показал, что в 30 % наблюдалась вялая нижняя параплегия, в 70 % — нижний вялый парапарез различной степени выраженности. У 40 % больных были нарушения функции тазовых органов. В 100 % случаев определялись нарушения температурно-болевой чувствительности, проявляющиеся в виде повышения порогов на 2–8° или полного ее отсутствия ниже очага поражения.

Комплексное хирургическое лечение включало открытую декомпрессию спинного мозга из заднего или заднебокового доступов и жесткую фиксацию травмированного позвоночника аппаратом наружной транспедикулярной фиксации.

Исследование кровотока производили с помощью ультразвукового допплерографа «Минимакс-Допплер-К» с применением датчиков 20, 25 и 10 мГц фирмы «Минимакс» (Санкт-Петербург). Для анализа кровотока использовали показатели Vs — максимальная систолическая скорость (см/с), Qs — объемная скорость мл/мин, Vm — средняя скорость (см/с), PI — индекс пульсации (Гослинга), RI — индекс сопротивления (Пурсело).

Регистрацию кровотока производили во время открытой декомпрессии спинного мозга, после ламинэктомии и вскрытия позвоночного канала в зоне максимального повреждения и прилежащих участках до и после декомпрессирующих мероприятий.

Исследование кровотока собственно спинного мозга проводили и во время ревизии. После линейного разреза дурального мешка осуществляли первый замер показателей в зоне максимального поражения и повторно замеряли после декомпрессии (удаления гидромы, кисты, гематомы, восстановления проходимости субарахноидального пространства).

Для оценки размерных характеристик спинного мозга были обследованы 30 больных в возрасте от 17 до 66 лет (в среднем 40,9±2,9 года), не имеющих патологических изменений этой структуры. С помощью магнитно-резонансного томографа Magniton Symphony, фирмы «Siemens» (Германия) измеряли диаметр спинного мозга в сагиттальной плоскости, в совокупности со всеми оболочками и без них на уровнях, соответствующих травме позвоночника у представленных в работе больных с позвоночно-спинномозговой травмой.

Функциональное состояние мышц нижних конечностей оценивали по 6-балльной системе. До и после лечения исследовали температурно-болевую чувствительность с помощью электрического эстезиометра с одновременной регистрацией температуры кожи («Nihon Kohden», Япония) на дерматомах, которые соответствовали очагу повреждения и ниже зоны поражения.

Для статистической обработки данных использовали стандартные программы Microsoft Excel, пакет анализа 2003 и программу Attestat-2001. Обработку результатов проводили с использованием методов вариационной статистики. Оценка достоверности различия средних значений производилась с помощью параметрического t-критерия Стьюдента.

Результаты исследований и их обсуждение

Метод ультразвуковой высокочастотной допплерографии, разработанный фирмой «Минимакс» (Санкт-Петербург), с помощью датчиков 20–25 мГц позволяет оценить сигналы с микроциркуляторных срезов тканей, провести дифференциацию кровотока тканей с преимущественно артериолярным, венулярным и капиллярным наполнением, проследить распределение допплеровского спектра по потоку. В процессе измерения этот метод дает возможность проводить визуальный и звуковой контроль установки датчика в точке локации.

Кроме того, в случае локации датчиком участка ткани, когда в исследуемой области не лежат крупные сосуды, мы имеем возможность исследовать перфузию тканей датчиком не только 20 и 25 мГц, но и 10 мГц. Прозвучивание происходит на разные глубины — 20 Мгц до 8 мм, 10 мГц до 35–40 мм. Прежде чем обобщать полученные данные, необходимо проанализировать методологические аспекты использования высокочастотной ультразвуковой допплерографии с применением датчиков 20 (25) и 10 мГц при оценке кровотока спинного мозга.

Проведенные нами исследования с помощью магнитно-резонансной томографии размерных характеристик спинного мозга в совокупности с твердой мозговой оболочкой (дурального мешка) в сагиттальной плоскости показали, что диаметр этой структуры колебался от 1,37±0,04 см (конский хвост) до 1,61±0,03 см (поясничное утолщение) (табл. 1).

Таблица 1

Оценка возможностей высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интраоперационном мониторинге кровотока травмированного спинного мозга

Размеры собственно спинного мозга колебались от 0,65±0,02 см (грудной отдел) до 0,82±0,02 см (грудо-поясничный отдел). Исследование сагиттального диаметра спинного мозга производились на уровне позвонков, соответствующих уровню травмы у больных с позвоночно-спинномозговой травмой, представленных в данной статье.

При измерении кровотока спинного мозга ультразвуковой датчик располагался над твердой мозговой оболочкой на высоте 1,5–2,0 мм (в качестве контактного геля выступали кровь, физиологический раствор и др.). В том случае, когда измерение происходило во время ревизии спинного мозга, после разреза твердой мозговой оболочки, датчик устанавливался над тканью собственно спинного мозга, также на высоте 1,5–2,0 мм.

При использовании датчика 20 (25 мГц) глубина локации составляла 8,0 мм. Из этой глубины необходимо вычесть 1,5–2,0 мм высоты расположения датчика, 3,0–4,0 мм оболочки спинного мозга, и, следовательно, ткань собственно спинного мозга исследовалась в слое 2,0–3,0–3,5 мм. Расчетное значение максимального объема прозвучиваемой ткани составляло 7 мм3. Можно заключить, что оценивался преимущественно кровоток бассейна задних спинальных артерий, так как основными структурами кровоснабжаемыми задними спинальными артериями являются задние канатики и вершины задних рогов. Для оценки перфузии ткани спинного мозга был использован и датчик с частотой 10 мГц, поскольку в зоне локации отсутствовали крупные сосуды. Диаметр наиболее крупных сосудов спинного мозга — передней и задних спинальных артерий, передней и задних радикуло-медуллярных артерий — был достаточно мал и составлял от 0,15 до 0,50 мм (в среднем 0,3–0,4 мм). При использовании датчика 10 мГц кровоток регистрировался на глубине от 1 см (расстояние 1 см — «мертвая зона», обусловленная конструкцией датчика, где не происходит процесса измерения) и больше от места установки датчика. При данном исследовании в зону локации попадал бассейн передней спинномозговой артерии, которая кровоснабжает почти все серое вещество и окружающий ободок белого вещества, включая часть передних столбов. Расчетное значение максимального объема прозвучиваемой ткани составляло 0,5 см3.

При анализе и обобщении данных кровотока было определено, что в бассейне передней спинальной артерии показатели максимальной систолической и объемной скоростей кровотока достоверно выше, чем в зоне кровоснабжения задних спинальных артерий (табл. 2). Это можно объяснить тем, что передняя спинальная артерия кровоснабжает в основном серое вещество, а, как известно, кровоток в сером веществе всегда интенсивнее и абсолютные значения его выше. Поскольку открытая декомпрессия производилась из заднего или заднебокового доступа, при оценке корешков конского хвоста оценивался кровоток корешков и дурального мешка в зоне компрессии на глубине прозвучивания до 3 мм (20 мГц) и на глубине от 1 см и больше, т. е. толщина исследования конского хвоста (корешков) почти 2 мм (10мГц). Кровоток корешков на разной глубине в зоне компрессии был вполне сопоставим (табл. 2).

Таблица 2

Оценка возможностей высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интраоперационном мониторинге кровотока травмированного спинного мозга

Примечание: * — достоверность отличия показателей от значений в бассейне задних спинальных артерий (р≤0,05).

Изменения кровотока после декомпрессии неоднозначны на различных структурных уровнях (табл. 3). В шейном отделе наблюдался выраженный прирост максимальной систолической и объемной скоростей кровотока в обоих исследуемых бассейнах (на 33–130 %). Хороший прирост показателей кровотока регистрировался и при декомпрессии корешков конского хвоста (на 40–172 %). В грудном отделе и в области конуса и эпиконуса спинного мозга достоверных изменений не выявлено.

Таблица 3

Оценка возможностей высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интраоперационном мониторинге кровотока травмированного спинного мозга

Примечание: * — достоверность отличия показателей от значений, зарегистрированных до декомпрессии (р≤0,05).

Если же провести дифференциацию больных по реакции кровотока на декомпрессирующие мероприятия, то можно отследить достоверную динамику, как в состоянии кровотока, так и в изменении неврологического и функционального статуса больных.

В процессе интраоперационного мониторинга состояния спинного мозга было определено, что только в 65 случаях (13 больных) регистрировалось увеличение кровотока, как правило, в 2-х бассейнах — передней спинальной и задних спинальных артериях. Изменение кровотока анализировали в спинном мозге (табл. 4) и корешках конского хвоста (табл. 5). В среднем усиление линейной и объемной скоростей кровотока происходило в 2 и более раз.

Таблица 4

Оценка возможностей высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интраоперационном мониторинге кровотока травмированного спинного мозга

Таблица 5

Оценка возможностей высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интраоперационном мониторинге кровотока травмированного спинного мозга

В группе больных c положительной динамикой кровотока в послеоперационный период регистрировалось улучшение неврологического статуса: уменьшался болевой синдром, увеличивалась сила мышц c 3,4±0,28 до 4,3±0,22 балла, оптимизировались показатели температурно-болевой чувствительности (табл. 6). Улучшение температурно-болевой чувствительности было зарегистрировано на 6–24 дерматомах (в среднем 11,8±4,1 дерматомах).

Таблица 6

Оценка возможностей высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интраоперационном мониторинге кровотока травмированного спинного мозга

Примечание: * — достоверность отличия показателей от исходного уровня (р≤0,01).

Клинический пример

Больная К., 55 лет. Диагноз: травматическая болезнь спинного мозга, поздний период. Консолидированный компрессионный перелом тела Тh12 с ушибом и продолжительной компрессией спинного мозга. Нижний умеренный вялый парапарез. Сила мышц нижних конечностей составляла 3,0–3,5 балла. Температурно-болевая чувствительность нарушена в очаге поражения и ниже (на 9 дерматомах). Пороги тепла и боли превышали нормальные значения на 4–6 градусов. На 5 дерматомах тепловая чувствительность отсутствовала.

Во время открытой декомпрессии и ревизии спинного мозга было определено, что в бассейне задних спиннальных артерий наблюдается невыраженная динамика кровотока (на 14 %) (рис. 1, а, б, в). В бассейне передней спинальной артерии (табл. 7) непосредственно после декомпрессии регистрировалось увеличение кровотока на 18 %, после ревизии — на 77 %.

Таблица 7

Оценка возможностей высокочастотной ультразвуковой допплерографии при интраоперационном мониторинге кровотока травмированного спинного мозга

В послеоперационном периоде наблюдалось улучшение функционального состояния: сила мышц увеличилась до 4,5–5,0 балла, пороги боле вой чувствительности снизились на 2–3 градуса, в области 6 дерматом. Нижний умеренный вялый парапарез сменился нижним легким спастическим парапарезом.

В тех случаях, когда в результате проведения декомпрессирующих мероприятий отсутствовала динамика показателей кровотока, как правило, значительных изменений в состоянии больных не наблюдалось.

Выводы

1. Метод высокочастотной допплеровской флоуметрии является наглядным и информативным при интраоперационном мониторинге состояния и динамики кровотока спинного мозга в постдекомпрессионном периоде.

2. Кровоток спинного мозга в бассейне передней спинальной артерии выше, чем в бассейне задних спинальных артерий.

3. Динамика кровотока в бассейнах передней и задних спинальных артерий может служить критерием прогноза изменения неврологического статуса больного в послеоперационном периоде.

Все статьи

Хирургия, нейрохирургия

Стоматология, ЧЛХ

Эндокринология

Травматология

Флебология, заболевания нижних конечностей

©1992 - 2019 All rights reserved | "Минимакс"