Моямоядовитая болезнь (ММД) встречается у детей в возрасте 5-9 лет и взрослых в возрасте 45-49 лет и является основной причиной инсульта у детей и молодых людей. Реваскуляризация является основным методом лечения ММД, а последние стремительные достижения в области визуализации создали прочную основу для индивидуализации процедуры и определения прогноза. В данной статье рассматриваются достижения в области визуализации в периоперационном периоде ММД и обсуждается значение церебральной ангиографии и церебральной перфузионной визуализации в лечении ММД.
1. цереброваскулярная визуализация
1.1 Применение цереброваскулярной визуализации в периоперационном периоде ММД
1.1.1 Предоперационное применение реваскуляризации
Церебральная ангиография может быть использована для оценки степени стеноза, дымящихся сосудов и коллатерального кровообращения до операции. Основными доступными видами ангиографии в настоящее время являются цифровая субтракционная ангиография (ДСА), магнитно-резонансная ангиография (МРА) и компьютерная томографическая ангиография (КТА), из которых ДСА является золотым стандартом для оценки ММД, но является инвазивным, рискованным и дорогим методом, который нелегко воспринимается пациентами. КТА более надежна, чем МРА, для оценки стеноза, но она хуже показывает тлеющие сосуды у основания черепа, чем ДСА, и является радиоактивной.
Suzuki et al. классифицировали ММД на шесть стадий в соответствии со степенью внутричерепного стеноза или окклюзии на ДСА и компенсаторным статусом коллатерального кровообращения, что в целом отражает прогрессирование ММД, но показатели ДСА не параллельны тяжести заболевания, поэтому классификация по ДСА на II-IV стадии имеет ограничения как показание к операции у взрослых пациентов с ММД. Другие исследования использовали ДСА для оценки обилия коллатерального кровообращения, чтобы лучше понять сосудистый статус пациентов с ММД и обеспечить основу для предоперационной оценки сосудов для реваскуляризации.
Houkin et al. использовали МРА для оценки основных внутричерепных сосудов у пациентов с ММД, которые были оценены в 10 баллов и 4 степени в соответствии со степенью поражения сосудов от легкой до тяжелой. Оценка МРА показала значительное совпадение со стадией Сузуки, а градация хорошо коррелировала со стадией Сузуки и имела высокую чувствительность и специфичность, обеспечивая альтернативный клинический метод оценки по сравнению с ДСА. Некоторые исследователи разделили дымчатые сосуды в основании черепа на 3 класса: редкие или окклюзированные, мелкие и крупные, основываясь на формировании коллатерального кровообращения на МРА.
МРА проста и неинвазивна, но показатель МРА не учитывает тлеющие сосуды и не отражает прогрессирование клинических симптомов. Она также показывает более слабую морфологию артериальной стенки, дистальных сосудистых ветвей и коллатеральных сосудов, чем ДСА.
Toshiya et al. использовали систему оценки МРА, разработанную Houkin, в качестве стандарта для оценки степени стеноза у пациентов с ММД с помощью МРА и многорядной спиральной компьютерной томографической ангиографии (МСКТА), соответственно. MDCTA также не показывает сосуды в непосредственной близости от кости.
Быстро развивающаяся компьютерная томография с двумя источниками излучения (КТ) имеет два метода удаления костных артефактов: цифровая субтракционная ангиография (Neuro-DSA) и двухэнергетическая КТА (DE-CTA). neuro-DSA требует двух сканирований, увеличивает дозу облучения и подвержена влиянию ряда факторов, включая движение пациента. DE-CTA более эффективна, имеет меньшую дозу облучения и является таким же Neuro-DSA имеет такое же качество визуализации внутричерепных сосудов, но эффект дебулькации основания черепа нуждается в улучшении. 2009 год ознаменовался появлением КТ с энергетическим спектром, что открыло более широкие возможности клинического применения энергетической визуализации. Развитие технологии объемного челночного сканирования позволило увеличить диапазон сканирования, снизить дозу облучения, а 4-D КТА может четко отображать все кольцо Виллиса, при этом добавлена временная ось для динамической визуализации. наблюдение за притоком и оттоком контрастного вещества, что в определенной степени может имитировать контрастный эффект ДСА.
1.1.2 Прогнозирование событий церебрального кровоизлияния
Повторное кровотечение является основной причиной плохого прогноза и смерти при ММД. Возникновение церебральных геморрагических событий у взрослых с ММД связано с аномальными компенсированными сосудами. Увеличение количества дымоподобных сосудов и дилатация крупных мелких внутричерепных артерий, таких как передняя хороидальная артерия и задняя сообщающаяся артерия, при церебральной ангиографии предсказывает повышенную вероятность церебральных геморрагических событий.
1.1.3 Оценка диаметра и хода анастомотического сосуда
Анастомоз поверхностной височной артерии со средней мозговой артерией (СТА-МСА) является распространенной клинической процедурой, и диаметр СТА определяет возможность анастомоза СТА-МСА; селективная наружная сонная ангиография DSA может уточнить размер и ход СТА, а 3D CTA необработанные и обработанные изображения могут также показать донорский и реципиентный сосуды СТА-МСА, обеспечивая основу для хирургической процедуры. Это может послужить основой для выбора хирургического вмешательства.
1.2 Визуализация церебральных сосудов при реваскуляризации
Ангиография с индоцианиновым зеленым позволяет четко определить наличие или отсутствие стеноза или окклюзии сосудистого анастомоза, проходимость сосудов дистальнее анастомоза и количественно оценить кровоток в анастомозе. Она имеет высокое пространственное разрешение и позволяет определить анастомоз сосудов диаметром <5 мм, что помогает снизить раннюю частоту несостоятельности сосудистых анастомозов. Недостатком является то, что он не показывает аксиально движущиеся сосуды и легко заслоняется мозговой тканью, тампонами, сгустками крови и т.д., что затрудняет отображение состояния сосудистого анастомоза. 1.3 Церебральная ангиография после реваскуляризации ДСА позволяет оценить результат прямой или непрямой реваскуляризации. Кроме того, такие методы, как DSA, CTA или MRA, позволяют определить проходимость послеоперационного сосудистого анастомоза. 2. визуализация церебральной перфузии Хотя церебральная ангиография может эффективно оценить состояние сосудов у пациентов с ММД, степень стеноза не полностью соответствует состоянию из-за таких факторов, как компенсация коллатерального кровообращения. Визуализация церебральной перфузии может отражать гемодинамические и метаболические условия на микроциркуляторном уровне, позволяя быстро и точно оценить состояние, что больше соответствует клинической практике, поэтому оценка церебральной перфузии стала новым направлением в понимании состояния пациентов с ММД. Основные доступные в настоящее время виды перфузионной визуализации включают позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), однофотонную эмиссионную томографию (ОФЭКТ), магнитно-резонансную перфузионную визуализацию (PWI) и КТ-перфузионную визуализацию (КТП). 2.1 Церебральные гемодинамические характеристики ММД Исследования показали, что пациенты с ММД имеют уникальные перфузионные характеристики, проявляющиеся в виде снижения локального мозгового кровотока (rCBF) в лобной и височной долях и повышения rCBF в затылочной доле, причем у детей с ММД снижение rCBF более значительное, чем у взрослых. По мере прогрессирования стадии Судзуки rCBF постепенно снижается, а его распределение показывает характерное преобладание перфузии задней циркуляции (смещение от лобной доли к затылочной). rCBF снижается при сужении или окклюзии внутренней сонной артерии (ВСА) у пациентов с ММД, и обычно компенсируется объемом мозговой крови (ОМК), средним временем прохождения (СВТ) и фракцией поглощения кислорода (ФПК). Когда перфузионное давление снижается, цереброваскулярная реактивность (ЦВР) уменьшается. У пациентов с ММД широко нарушена ЦВР в области снабжения МКА. Нарушение ЦВР часто предсказывает начало основного инфаркта и может быть показанием к операции. 2.2 Применение церебральной перфузионной визуализации в периоперационном периоде у пациентов с ММД 2.2.1 Применение церебральной перфузионной визуализации в предоперационном периоде реваскуляризации Визуализация церебральной перфузии может использоваться для оценки гемодинамических и метаболических изменений в головном мозге до реваскуляризации. rCBF, CBV, OEF, локальная скорость метаболизма глюкозы в головном мозге (rCMRglu) и локальная скорость метаболизма кислорода (rCMRO2) являются одними из различных параметров перфузии, доступных для ПЭТ. Когда rCBF сбалансирован, а rCMRglu/rCMRO2 находится на уровне ниже базального значения, функция нейронов не восстанавливается даже при хирургическом лечении. В настоящее время ПЭТ является лучшим методом для исследования перфузии мозга на уровне in vivo, но его визуализация сложна и дорога, и используется в основном в исследовательских центрах. ОФЭКТ не только показывает гипоперфузию в лобно-теменно-височной доле при ММД, но и позволяет оценить функцию цереброваскулярного резерва в сочетании с вазодилатационными тестами (например, тестом возбуждения с ацетазоламидом). Хотя ОФЭКТ имеет плохое пространственное разрешение, она по-прежнему широко используется при исследовании ММД. PWI подразделяется на метод артериального протонного спинового мечения (ASL) и метод динамического усиления контраста магнитной восприимчивости (DSC). В первом случае не требуется введение контраста, но можно получить только один параметр - CBF; во втором случае требуется введение контраста и можно получить четыре параметра перфузии - CBF, CBV, MTT и время до пика (TTP), с более высоким временным и пространственным разрешением, чем ASL. Метод ASL был использован для количественной оценки времени начала и окончания поступления CBF и маркеров в сосуд для отражения временного состояния артериального кровотока, а Tanaka et al. использовали сравнение методов ПЭТ и ДСК для количественной оценки удлинения MTT >2с для выявления пациентов с предынфарктными нарушениями перфузии II стадии, когда должно быть снижение CBV и уменьшение локальной церебральной перфузии. Также было показано, что относительная регенеративная циркуляция (rR), полученная методом ЦДК, может быть использована в качестве индикатора локальных нарушений микроциркуляции головного мозга. Результаты данного исследования показали, что у пациентов с ММД rR >35%, время TTP 6-16 с и rCBV >50%, и что увеличение rR происходило только в областях с длительным TTP и увеличенным rCBV. Указанные изменения происходят только в областях, относящихся к тонким дымящимся сосудам, но не в областях с толстой, хорошо развитой менингой и базальным коллатеральным кровообращением. pWi является нерадиоактивным, количественно определяет параметры перфузии и обеспечивает неинвазивный способ предоперационной клинической оценки.
КТП делится на два вида: внутривенное массовое введение йодсодержащего контрастного вещества и ингаляционный газ (ксенон, ацетазоламид и др.). Исследования показали, что снижение rCBF при нормальном или легком снижении rCBV указывает на легкое нарушение микроциркуляции; дальнейшее снижение rCBF при умеренном снижении rCBV связано с усилением нарушения микроциркуляции. Если нет существенной разницы в CBF в области, снабжаемой стенозом, по сравнению с контралатеральной стороной, или даже при наличии гипоперфузии, или когда CBF слишком низкий, шунтирование неэффективно. Параметр CBF в покое не является надежным для прогнозирования нарушенного CVR, а процент CBF значительно коррелирует с количественным CVR; поэтому оценку CVR у пациентов с ММД необходимо сочетать с тестами на возбуждение ацетазоламидом, а значение количественного определения CVR с помощью CTP значительно коррелирует с ОФЭКТ. Однако существуют ограничения, такие как облучение, побочные эффекты контрастного вещества.
Увеличение ОЭФ также является независимым предиктором риска инсульта у пациентов с ММД. Другие исследования показали, что КТ с ксеноном в сочетании с провокационными тестами с ацетазоламидом может быть полезной для оценки риска инсульта у детей с ММД и может предсказать хороший или плохой хирургический исход раньше, чем ДСА.
2.2.2 Церебральная перфузионная визуализация после реваскуляризации
ОФЭКТ в сочетании с полуколичественной визуализацией позволяет оценить послеоперационный исход путем измерения зеркального значения снижения перфузии и величины снижения зеркального отношения в левом и правом полушариях головного мозга до и после анастомоза STA-MCA. Корейский ученый Со и др. провели ОФЭКТ в сочетании с провокационным тестом с ацетазоламидом у педиатрических пациентов с ММД через 6-12 месяцев после непрямой реконструкции и продолжили наблюдение не менее 12 месяцев, показав, что у пациентов со сниженным резервом мозгового кровотока сохраняется риск развития ишемического инсульта и ухудшения неврологических функций в период наблюдения.
Снижение TTP является чувствительным предиктором нормального CBF после STA-MCA. rTTP, полученный с помощью PWI, различался по абсолютному значению и проценту изменения до и после операции, с различным клиническим прогнозом. Исходы были лучше при процентах >2 с и >4 с, а абсолютные значения изменения rTTP были более статистически значимыми, чем проценты, с очень хорошим прогнозом при (3,10±1,77) с, когда непрямая реконструкция приносила более определенную пользу детям. Значительное укорочение ТТП в зоне питания пораженной МКА является показателем формирования коллатеральных сосудов между внутренней и наружной сонными артериями. Ранняя оценка после непрямой реконструкции с использованием CTP показывает, что перфузия улучшается у пациентов с ММД раньше, чем формирование неоваскуляризации на DSA, и что техника CTP может определить результат процедуры раньше.
3. цереброваскулярная визуализация и церебральная перфузионная визуализация
3.1 Цереброваскулярные и гемодинамические взаимоотношения при ММД
Было показано, что степень и выраженность кортикальной ишемии вследствие стеноза одного и того же сосуда на ДСА различна, что может быть связано со степенью стеноза и формированием коллатерального кровообращения. Также было показано, что значительное удлинение МТТ является одной из характеристик пациентов с ММД, и что степень стеноза и окклюзии сосудов передней и задней циркуляции является значимым фактором, влияющим на удлинение МТТ в среднелобной, постфронтальной, затылочной и базальной областях ганглиев пациентов с ММД, а обилие дымчатых сосудов является значимым фактором, влияющим на удлинение МТТ в среднелобной, постфронтальной и затылочной областях пациентов с ММД, и что развитие дымчатых сосудов предсказывает, что пациенты имеют нарушение церебральной гемодинамики. Недавнее исследование показало, что у пациентов с односторонней ММД частота инсульта была ниже, чем у пациентов с двусторонней ММД, а rCBF в покое, rCBF после возбуждения ацетазоламидом и CVR были выше, чем у пациентов с двусторонней ММД.
3.2 Комбинированная церебральная ангиография и церебральная перфузионная визуализация
Совместное использование церебральной ангиографии и церебральной перфузионной визуализации может показать как морфологические изменения, так и физиологические функциональные изменения, играя незаменимую роль в оценке состояния сосудов и перфузии у пациентов с периоперационной ЧМТ. ДСА, ПЭТ и ОФЭКТ могут провести только одно исследование сосудов или перфузии, в то время как КТ и МР могут объединить оба этих метода. Одномоментное исследование PWI стало новой тенденцией в визуализационной оценке ММД. С быстрым развитием визуализации, цереброваскулярная и церебральная перфузионная визуализация обеспечивает визуальное руководство для индивидуального медицинского лечения пациентов с ММД, но корреляция между степенью цереброваскулярного стеноза, перфузионными нарушениями и клиническими проявлениями пациентов с ММД, а также конкретная связь между областью перфузионных нарушений и степенью сосудистого стеноза и установлением коллатерального кровообращения требуют дальнейшего изучения.