Место оказания медицинской помощи Транскраниальное дуплексное ультразвуковое исследование средней мозговой артерии с цветовой кодировкой

Транскраниальное ультразвуковое исследование является важным инструментом для наблюдения за пациентами с различными неврологическими заболеваниями. Несмотря на то, что он обычно используется в протокольном виде в консультативных исследованиях, мозг упускается из виду во многих протоколах с использованием ультразвука в месте оказания медицинской помощи (PoCUS). В этом исследовании предлагается протокол получения изображений PoCUS.

При оценке и лечении многих клинических проблем ультразвуковое исследование в месте оказания медицинской помощи (PoC) является новым прикроватным инструментом. Транскраниальное дуплексное ультразвуковое исследование с цветовой кодировкой (ТХКД) может быть полезным во многих ситуациях, в том числе для пациентов, которые находятся в бессознательном состоянии или проходят неоднозначное неврологическое обследование, поскольку оно помогает определить конкретные внутричерепные патологии. Несмотря на известную диагностическую ценность транскраниального ультразвука, его использование в реанимации остается варьирующим. Эта вариативность отчасти объясняется непоследовательным обучением в разных больницах, что связано с отсутствием стандартизированного образования и подготовки. Кроме того, мозг часто упускается из виду во многих протоколах интенсивной терапии, таких как RUSH (Rapid Ultra for Shock and Hypotension) и FAST (Focused Assessment with Sonography in Trauma). Чтобы восполнить эти пробелы, в данной статье предлагается протокол получения изображений PoC TCCD у взрослых, с подробным описанием показаний, ограничений, выбора преобразователя, размещения, получения последовательности и оптимизации изображений. Кроме того, обсуждается использование ТХКД PoC в качестве средства скрининга трех состояний: вазоспазма, повышенного внутричерепного давления и прогрессирования остановки мозгового кровообращения.

Впервые описанная Aaslid et al. в 1982 году, транскраниальная допплерография (ТКД) предложила метод оценки внутричерепного кровотока и скорости¹. Позже был разработан транскраниальный дуплексный ультразвук с цветовой кодировкой (ТХКД), позволяющий визуализировать внутримозговую сосудистую сеть с цветовой кодировкой. Это позволяет TCCD частично преодолеть ограничение TCD: угловую зависимость. В частности, в результате допплеровского сдвига измерения скорости кровотока являются наиболее точными, если угол ультразвукового луча и оси сосуда находится в диапазоне от 0 до 30 градусов². В то время как измерения скорости потока в TCD предполагают угол, близкий к нулю, TCCD позволяет визуализировать угол инсонации и, таким образом, измерять скорость с коррекцией угла³.

TCCD включает в себя несколько доплеровских измерений, включая, помимо прочего: индекс пульсации (PI), среднюю скорость потока (MFV) и/или скорректированную по времени скорость (TAV)⁴. Используя эти измерения, ТХКД позволяет проводить неинвазивный скрининг на несколько важных состояний, включая вазоспазм, повышенное внутричерепное давление (ВЧД) и остановку мозгового кровообращения, каждое из которых проявляется уникальной гемодинамической и сонографической сигнатурой.

Во-первых, в контексте церебрального вазоспазма после субарахноидального кровоизлияния (аневризматического или травматического), ТХХД обеспечивает визуализацию внутричерепного кровотока в режиме реального времени, что позволяет обнаружить сужение или сужение мозговых артерий. Измеряя MFV (определяемую как конечная диастолическая скорость + 1/3 (пиковая систолическая скорость + конечная диастолическая скорость)⁶, клиницисты могут количественно оценить тяжесть вазоспазма за 2,5 дня до появления симптомов⁷. В то же время, измеряя PI (определяемую как пиковая систолическая скорость - конечная диастолическая скорость)/среднюю скорость), можно обнаружить повышенные значения (>1,2)⁷. Повышенные значения, в свою очередь, указывают на повышенное цереброваскулярное сопротивление, подчеркивая нарушенную дистальную перфузию, связанную со спазмом сосудов^{дистального}отдела сосудов 7 или повышенным внутричерепным давлением. Совместное использование ТХКД, ПИ и МФВ способствует раннему выявлению и мониторингу вазоспазма, что позволяет оперативно принимать меры для предотвращения ишемического повреждения и улучшения результатов лечения пациентов.

Во-вторых, в случаях повышенного ВЧД можно оценить цереброваскулярную динамику с помощью ПИ и МФВ. ПИ и МФВ отражают изменения мозгового кровотока и сосудистого сопротивления, на которые влияет повышение ВЧД. Повышенное ВЧД может привести к повышению значений PI из-за нарушения цереброваскулярной податливости, в то время как снижение MFV указывает на снижение церебральной перфузии на фоне повышенного внутричерепного давления⁴. Мониторинг этих параметров позволяет клиницистам оценивать тяжесть повышения ВЧД, принимать решения о лечении и оценивать реакцию на вмешательства, направленные на снижение ВЧД.

В-третьих, в случае остановки мозгового кровообращения оценки ПИ и МФВ играют решающую роль в подтверждении прекращения мозгового кровотока. Быстрая идентификация остановки мозгового кровообращения с использованием ТХКД и гемодинамических параметров имеет важное значение для инициирования срочных вмешательств, таких как расширенные нейрореанимационные мероприятия, для восстановления церебральной перфузии в случае своевременного обнаружения.

Таким образом, ТХКД представляет собой неинвазивный прикроватный инструмент для скрининга церебрального вазоспазма, повышенного ВЧД и остановки мозгового кровообращения. Обеспечивая визуализацию и количественную оценку церебральной гемодинамики в режиме реального времени, TCCD позволяет врачам диагностировать, контролировать и лечить эти критические неврологические состояния, что может улучшить результаты лечения пациентов и снизить заболеваемость и смертность. Но, несмотря на известную диагностическую ценность транскраниального ультразвука, использование ТХКД в местах оказания медицинской помощи в медицине интенсивной терапии остается непостоянным, отчасти потому, что обучение этому методу в больницах все еще непоследовательно из-за отсутствия стандартизированной подготовки и образования.

Чтобы восполнить эти пробелы, в данной статье предлагается протокол получения изображений TCCD у взрослых, который может быть использован в месте оказания медицинской помощи (PoC). В целом, ультразвуковое исследование PoC — это ультразвуковое исследование, которое выполняется и интерпретируется лечащим врачом пациента⁸. В отличие от консультативного ультразвукового исследования, которое проводится по требованию основного лечащего врача пациента, но выполняется отдельной командой специалистов. В то время как консультативная ТКД или ТХКД обычно включает в себя допплеровский опрос нескольких мозговых артерий, этот протокол ПКС сосредоточен на селективном опросе средней мозговой артерии (МКА) по двум причинам: (1) МКА, как правило, является самой легкой ветвью Виллисового круга для созвучия с ТХДД и (2) МКА отвечает примерно за 70% потока от внутренней сонной артерии, Поэтому анализ МСА может дать хорошую информацию о мозговом кровотоке в целом⁹.

Этот протокол PoC TCCD включает в себя выбор и размещение преобразователя, получение последовательности и оптимизацию изображений. Кроме того, будет обсуждаться использование ТХКД PoC в качестве средства скрининга следующих трех состояний: вазоспазм, повышенное внутричерепное давление и прогрессирование остановки мозгового кровообращения.

Эта процедура соответствует этическим нормам институционального комитета по экспериментам на людях и Хельсинкской декларации. УЗИ считается процедурой с минимальным риском; Поэтому письменное согласие пациента, как правило, не требуется. В исследование были включены пациенты с опасениями по поводу неврологических изменений в соответствующих клинических условиях. Пациенты с открытыми ранами головы, хирургическими разрезами или хирургическими повязками в месте инсонации были исключены. Расходные материалы и оборудование, использованные в данном исследовании, перечислены в Таблице материалов.

1. Выбор преобразователя

1. Выберите пробник с фазированной решеткой (1–5 МГц) для сканирования TCCD. Этот преобразователь обеспечивает наименьшую площадь для инсонации транстемпорального окна.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Термин "преобразователь с фазированной решеткой" часто используется для обозначения линейного секторного дугового преобразователя^с фазированной решеткой ^6,10. Эта терминология может быть неоднозначной, поскольку все современные ультразвуковые преобразователи используют фазировку для направления ультразвукового луча. Чтобы быть кратким, в этом обзоре будет использоваться термин «зонд с фазированной решеткой» вместо «линейный секторный дуговой зонд с фазированной решеткой».

2. Настройки машины

1. Установите аппарат на транскраниальную предустановку. Этот пресет имеется в большинстве современных автоматов. Это установит индикатор справа от экрана.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Если транскраниальная предустановка недоступна, можно использовать сердечную предустановку. Индикатор будет находиться слева от экрана для этого пресета.
   1. Установите начальный режим на B-режим (2-мерные оттенки серого¹¹). Глубина набора 13-16 см.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Эта глубина захватывает гиперэхоичную выпуклую линию, которая представляет собой ипсилатеральную височную кость, обычно на глубине около 1-2 см. В свою очередь, контралатеральная височная кость будет видна как вогнутая гиперэхогенная структура на глубине 14-16 см.
   2. Для достижения наилучшей эргономики сканирования расположите аппарат так, чтобы ультразвуковой экран находился непосредственно на одной линии с ультразвуковым датчиком.

3. Положение пациента

1. Уложите пациента в лежачее положение так, чтобы изголовье кровати было под углом 30 градусов.

4. Техника сканирования

1. Нанесите гель на зонд.
2. Поместите зонд на транстемпоральное окно (рис. 1) параллельно земле с индексной меткой, направленной в сторону пациента спереди.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Транстемпоральная область находится прямо над скуловой дугой и перед козелком уха⁶.

5. Транскраниальные виды

1. Используйте скользящие движения, чтобы просканировать близлежащую ткань мозга, пока не будут определены соответствующие внутричерепные структуры. Они служат отправной точкой для определения ориентиров, необходимых для PoCUS TCCD.
2. Определите ипсилатеральную височную кость, которая обычно видна на расстоянии около 1 см¹¹ см.
3. Определите контралатеральную височную кость, которая обычно составляет около 14-16 см¹¹ см.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Ипсилатеральное височное окно выглядит как вогнутая или линейная гиперэхогенная структура. Контралатеральное височное окно выглядит более вогнутым¹¹.
4. Определите третий желудочек, который проявляется в виде двух гиперэхогенных линий с тонкой гипоэхогенной структурой между ними, представляющими спинномозговую жидкость.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно это видно на глубине 6-8 см¹¹. Используйте скользящие или подметающие движения до тех пор, пока не будет определена вышеуказанная конструкция¹². Это не является существенным шагом для данного протокола. Если четко не определено, можно приступать к следующему шагу.

6. Цветной допплеровский опрос средней мозговой артерии (МКА)

1. Начните с представления, полученного на шаге в предыдущем разделе.
2. Начните с уменьшения глубины, чтобы дальнее поле было 10 см.
3. В левой части верхней половины ультразвукового экрана находится большая коробка для отбора проб цветного потока.
   ПРИМЕЧАНИЕ: MCA теперь должна выглядеть как линейная структура с потоком крови, направленным к ультразвуковому преобразователю. Красным цветом обозначен поток, движущийся в сторону датчика.
4. Запустите допплер пульсовой волны и центрируйте коробку над красным сигналом потока MCA.
5. Получение спектральной доплеровской формы волны.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Нормальная скорость кровотока MCA демонстрирует резкий систолический восходящий удар с последующим постепенным замедлением во время диастолы¹³.
   1. Обведите контур, чтобы измерить скорость времени интеграла для одного сердечного цикла.
      ПРИМЕЧАНИЕ: При ультразвуковом исследовании с транскраниальным режимом несколько значений будут автоматически сгенерированы после завершения трассировки.
   2. Убедитесь, что отображается MFV или средняя скорость по времени (TAV) или скорректированная по времени пиковая скорость (TAP) или максимальная скорость по времени (TAMAX). Если нет, рассчитайте² по формуле (PSV + (EDV x 2)))/3.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Средняя скорость потока выше 120 может вызвать обеспокоенность по поводу возможного увеличения риска вазоспазма. Угол инсонации в идеале должен быть в пределах 0-30 градусов, в противном случае измеренные скорости будут недооценены¹⁴. Средняя скорость потока (MFV), пиковая скорость с поправкой по времени (TAP), максимальная максимальная скорость по времени (TAMAX) и средняя скорость по времени (TAV) будут использоваться как взаимозаменяемые.
   3. Убедитесь, что отображается индекс пульсации. Если нет, то рассчитайте его по формуле PSV-EDV)/MFV¹⁵.
      ПРИМЕЧАНИЕ: ПРР может быть преобразован в расчетную оценку ПМС по следующей формуле: ПМС = (10,93 х ПИ)-1,28. Переход к ПИ > 2 может вызвать обеспокоенность по поводу повышенного ПМС¹⁶. PI устойчив к внеосевой инсонации, так как это относительное соотношение. Все измерения в этом значении будут затронуты в равной степени, поэтому значение PI останется сохраненным¹⁷.

7. Постпроцедурные шаги

1. Просмотрите полученные изображения и доплеровские спектры, чтобы убедиться, что они соответствуют стандартам качества диагностики.
2. Убедитесь, что все изображения и доплеровские данные правильно сохранены и помечены для дальнейшего использования и анализа.
3. Сообщите пациенту о любых последующих шагах или дополнительных исследованиях, если это необходимо.

В этом разделе будет описан анализ и интерпретация данных, полученных из вышеуказанного протокола, и его клиническая полезность. На рисунке 1 показано физическое расположение на голове, где проводится ТХДД: в транстемпоральном окне. На рисунке 2 показано это транстемпоральное окно, показывающее ипсилатеральную МКА, опрашиваемую с помощью пульсовой волновой допплерографии (PWD). При размещении бокса PWD на глубине 45-65 мм¹⁸ должен появиться профиль скорости, который можно использовать для расчета MFW и PI. В данном конкретном случае допплеровские данные демонстрируют нормальный MFV (<80 см/с) и нормальный PI (<1,2)¹⁹. Напротив, MFV более 120 см/с является ненормальным. Такое значение может свидетельствовать о вазоспазме у пациентов с внутричерепной патологией, подверженной риску возникновения вазоспазма (например, субарахноидальное кровоизлияние).

Например, на рисунке 3 показана ТХКД PoC, полученная у пациента с острыми неврологическими изменениями на 8-й день после спирали аневризмы правой средней мозговой артерии по поводу субарахноидального кровоизлияния. Исследование ТХКД по ТХД показало повышенную среднюю скорость потока в ипсилатеральной МКА по сравнению с предыдущими исследованиями. В дальнейшем была проведена компьютерная томография головы, которая подтвердила спазм сосудов в правом переднем круге кровообращения.

У пациентов с внутричерепной патологией, которая может привести к внутричерепной гипертензии, PoC TCCD может измерять PI для неинвазивного скрининга на высокое внутричерепное давление 16,20,21. Например, Bellener et al. разработали упрощенную формулу для оценки взаимосвязи²⁰: ICP = 10,93 × PI − 1,28.

На рисунке 4 показан пациент, первоначально обратившийся с внутричерепным кровоизлиянием и исходным ТХК PoC, имел нормальный ИП. Позже у пациента было отмечено ухудшение психического состояния, ТХКД была повторена и выявлена повышенная ПИ, связанная с возможным повышением внутричерепного давления. Для лечения этого заболевания были введены гипертонические жидкости, и последующая компьютерная томография показала, что кровотечение у пациента ухудшается.

PoC TCCD также может быть использована для скрининга прогрессирования до остановки мозгового кровообращения, которая предшествует смерти мозга. Прогрессирование до смерти мозга обычно включает регрессию цереброартериального кровотока с увеличением удельного сопротивления (рис. 5). Эти результаты ТХХД должны побудить клиницистов к проведению дальнейших вспомогательных тестов, включая всестороннее исследование ТХХД, с целью окончательного определения остановки кровообращения в соответствии с рекомендациями конкретного учреждения. В качестве примера на рисунке 6 показана ТХКД пациента через несколько часов после длительной остановки сердца и последующего восстановления сердечного кровообращения. Непосредственным поводом для экзамена PoC TCCD послужило физическое обследование неподвижных и нереактивных зрачков. Несмотря на то, что консультативная служба ТХКД в учреждении отсутствовала, а состояние пациента было слишком нестабильным для тестирования на апноэ, результаты ТХКД были подтверждены последующей компьютерной томографией головы, которая выявила диффузный отек головного мозга.

Рисунок 1: Транстемпоральное окно. Транстемпоральное окно с упрощенной схемой круга Виллиса. Цифры представляют собой глубину, на которую ипсилатеральная МКА будет визуализирована на УЗИ. Стрелка обозначает направленность кровотока. Синим кругом обозначено место, где должен быть размещен зонд. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 2: Нормальный ТХДД. ТХХД ипсилатеральной МКА на глубине 47 мм. На изображении видны нормальные TAV и нормальные PI. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 3: ТХХД с повышенной средней скоростью потока. ТХХД ипсилатеральной МКА на глубине 50 мм. На этом изображении показана повышенная TAP: скорректированная по времени пиковая скорость (эквивалентно MFV, TAV или TAMAX) и нормальный PI. В соответствующих клинических условиях это указывает на вазоспазм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 4: ТХХД с повышенным индексом пульсации. ТХХД показывает ухудшение ПИ с клинической корреляцией, касающейся повышения внутричерепного давления в соответствующих клинических условиях. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 5: Транскраниальная допплерография при остановке мозгового кровообращения. Схематическое изображение ожидаемых прогрессирующих изменений морфологии формы волны средней мозговой артерии, наблюдаемой на ТКД/ТХДД в прогрессировании до остановки мозгового кровообращения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 6: ТХДД остановки мозгового кровообращения. Небольшие систолические всплески с небольшой диастолической реверсией, связанные с прогрессированием в сторону остановки мозгового кровообращения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Ультразвуковое исследование PoC играет все более важную роль в диагностике и ведении пациентов с острой дисфункцией органов, о чем свидетельствуют исследования RUSH и FAST. Тем не менее, при оценке церебральной функции на сегодняшний день существует мало опубликованных рекомендаций для клиницистов, стремящихся выполнить ТХКД с ПоК.

Для разработки этого протокола PoC мы решили адаптировать TCCD, а не TCD-визуализацию. В отличие от традиционного TCD, TCCD сочетает в себе B-режим и цветной доплер, что позволяет выполнять коррекцию угла, что приводит к более точному измерению скорости потока²². Кроме того, этот протокол, предложенный в данной рукописи, сократил существующие протоколы ТХД, чтобы сосредоточиться на одном сонографическом окне: транстемпоральном. Это связано с тем, что трансвиспоральное окно легче доступно с помощью ультразвука, чем альтернативы, такие как трансорбитальное и трансфораминальное¹². Кроме того, трансвиспоральное окно обеспечивает наиболее оптимальное место инсонации для оценки скорости мозгового кровотока (CBFV) MCA, которая является самой большой артерией в переднем мозговом кровообращении и получает примерно 70% кровотока внутренней сонной артерии⁴.

Несмотря на то, что концепция ТХХД остается в зачаточном состоянии, существуют некоторые опубликованные данные, подтверждающие ее использование в клинической практике. Например, при скрининге на повышенное внутричерепное давление в условиях острой терапии, было показано, что ТХДД PoC обеспечивает рациональный инструмент скрининга для повышения ВЧД ^5,23. Основываясь на этих существующих данных, Европейское общество интенсивной медицины в настоящее время включает ТХДД в список инструментов, которые реаниматологи должны учитывать при скрининге пациентов на повышенный ВЧД²⁴. Что касается сценария скрининга смерти мозга, мета-анализ 22 опубликованных исследований в 2016 году показал, что ТКД обнаруживает остановку мозгового кровообращения с чувствительностью 0,9% и специфичностью 0,98²⁵.

Хотя PoCUS TCCD имеет свои преимущества, есть и важные ограничения. Во-первых, обследование может быть технически сложным в условиях плохого акустического окна височной кости, особенно у пожилых людей, при этом неполная инзонация встречается у 10% пациентов с цереброваскулярными заболеваниями²². Во-вторых, абсолютные скорости, полученные с помощью ТХКД при оценке вазоспазма, могут неверно оценить истинные скорости артериального кровотока, поскольку нормальные скорости, о которых сообщается, более широко проверяются для зондов без визуализации, используемых при ТКД²⁶. Тем не менее, новые исследования показывают, что ценности между двумя^{модальностями} по крайней мере сравнительны. В-третьих, исследования показали, что, несмотря на наличие обнадеживающих спектральных допплеровских волновых форм, средний мозговой кровоток может быть недостаточным для поддержания жизни, поскольку пациенты все еще могут квалифицироваться как смерть мозга на основании валидированных^{клинических испытаний.} В-четвертых, ИП, используемый для оценки уровня ПМС, имеет широкий доверительный интервал, и поэтому следует проявлять осторожность при использовании ПРР для корреляции с конкретным уровнем ПМС²⁸. Широкий доверительный интервал в отношении взаимосвязи между ПИ и ВЧД возникает потому, что множество факторов могут влиять на ПИ без влияния на ВЧД. Например, изменения PaCO₂ или повышение артериального давления могут влиять на мозговой кровоток и ПИ независимо от ВЧД²⁹. Снижение CPP, которое представляет собой тенденцию к увеличению PI, может быть вызвано либо повышением ICP, либо снижением MAP. Таким образом, ПИ обратно пропорционален среднему значению ХТБ или прямо пропорционален артериальному давлению. Таким образом, рекомендуется использовать использование увеличивающегося ПРР для отслеживания тенденций роста ПМС и снижения ЦПС с течением времени, а не для абсолютных значений^ПМС30. Даже с учетом этого, такие искажающие факторы, как отсутствие пульсирующего потока от V-A ECMO или LVAD, делают PI неинтерпретируемой для коррелята ICP¹².

Даже с учетом этих ограничений, ТХКД PoC имеет ценность в качестве инструмента прикроватного скрининга в диагностике и лечении острой неврологической дисфункции. Разрабатывая этот протокол оказания медицинской помощи, мы надеемся развеять мифы о ТХХД для ненейросонологов, которым поручено ухаживать за тяжелобольными, особенно в условиях ограниченных ресурсов.

Никакой.

Никакой.