Автореферат и диссертация по медицине (14.00.13) на тему: Венозная церебральная дисциркуляция и ее роль в формировании хронической ишемии мозга
Автореферат диссертации по медицине на тему Венозная церебральная дисциркуляция и ее роль в формировании хронической ишемии мозга
На правах рукописи
КУЦ Наталия Васильевна
ВЕНОЗНАЯ ЦЕРЕБРАЛЬНАЯ ДИСЦИРКУЛЯЦИЯ И ЕЕ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ ХРОНИЧЕСКОЙ ИШЕМИИ МОЗГА (клнннко-допплерографическое исследование)
14.00.13 - Нервные болезни
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Работа выполнена в Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:
доктор медицинских наук профессор Семин Геннадий Федорович ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:
доктор медицинских наук профессор Осетров Борис Александрович доктор медицинских наук профессор Иванова Наталья Евгеньевна
ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ - Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова.
Защита состоится 19 марта 2007 года в 7/ часов на заседании диссертационного совета Д 215.002.04 при Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова по адресу: 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6.
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова.
Автореферат разослан« » 2007 года.
Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор
ШАМРЕИ Владислав Казимирович
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования.!* последние годы значительно повысился интерес к сосудистым поражениям нервной системы, в частности, к венозной дис-циркуляторной патологии мозга - церебральным венозным дистоническим диз-. регуляторным нарушениям (венозная дистония) и застойно-гипоксическим венозным энцефалопатиям (Б.А. Осетров, J1.B. Салычева, A.A. Комиссаренко, 1998; A.C. Асратян, 1999; М.В. Шумилина, 2002; J.M. Valdueza, О. Hoffman, W. Marcus, 1999; Е. Stolz, Т. Geniets, S.S. Babacan et al., 2002). Перечень факторов, приводящих к застою венозной крови внутри черепа, систематически дополняется исследованиями мозговой венозной гемоциркуляции при разнообразных нозологических формах заболеваний нервной системы и соматической сферы (А.Р. Шахнович, В.А. Шахнович, 1996; И.С. Полунина, Т.Е. Тимофеева, Е.Я. Щербакова и соавт., 1998; A.B. Андреев, 1999; М.О.Папп, A.B. Извекова, 2002; S.C. Nicholls, J.K. O'Brian, M.G. Sutton, 1996). В одних случаях венозные церебральные расстройства достаточно компенсированы, в других - проявляются яркой клинической симптоматикой. Однако клиническая картина мозговой венозной дисциркуляторной патологии недостаточно специфична, что затрудняет ее своевременное распознавание. Поэтому большое значение приобретают параклинические методы исследования, позволяющие объективно оценить состояние мозговой венозной гемоциркуляции, ее компенсаторные возможности и динамику изменения.
Прицельное исследование интракраниальных вен в клинике до недавних пор было возможно лишь с помощью ангиографии (В.Н. Корниенко, 1981; Н.Ф. Евсеев, Сергиевский, 1986). Появление KT и МРТ в ангиорежиме, ангиосцинти-графии значительно расширило возможности изучения мозговой венозной гемодинамики (Б.А. Осетров, JI.B. Салычева, A.A. Комисаренко, 1998; С.Е. Семенов, В.Г. Абалмасов, 2000; D. Bianchia, Ph. Maedera, J. Bogousslavsky et al., 1998). Однако эти методы остаются дорогостоящими и для скрининговых исследований малопригодными. Неинвазивным, безболезненным, экономичным и достаточно информативным исследованием для оценки состояния сосудов головного мозга является транскраниальная допплерография (ТКД) (A.A. Михай-
ленко, Ю.С. Иванов, Г.Ф. Семин, 1994; И.Д.Стулин, P.C. Мусин, А.О. Мнушкин и соавт., 2001; R. Aaslid, D.W. Newell, R. Stooss et al., 1991). Работы, посвященные изучению методом ТКД венозных дисгемий, подтверждают возможность допплерографии объективизировать венозную дисциркуляцию при заболеваниях головного мозга, проследить динамику в процессе лечения (М.В. Шумилина, 2002; А.Ю. Иванов, В.П. Берснев, Ю.И. Вайнщснкер и соавт., 2003; J.M. Valdu-eza, L. Hanns, F. Doepp et al., 1997; J.M. Valdueza, O. Hoffman, W. Marcus et al., 1999; E. Stolz, T. Geniets, S.S. Babacan et al., 2002). Однако, до настоящего времени не получено подробного описания взаимоотношений артериального и венозного звена церебральной гемодинамики и цереброваскулярной реактивности во всей системе церебрального кровотока при различных стадиях недостаточности мозгового кровообращения. Критерии прогноза восстановления функций мозга и церебральной гемодинамики при ишемии мозга остаются недостаточно разработанными, информативность имеющихся маркеров патологии - не определенной, а контроль эффективности проводимой терапии осуществляется в основном на основании клинических данных.
В этой ситуации проведение углубленного допплерографического анализа стадий развития церебральной ишемии в корреляции с данными нейровизуа-лизации, установление значимости гемодинамического резерва, отражающего функциональные возможности кровообращения мозга, и разработка по данным ультразвуковой допплерографии эффективной модели, описывающей поэтапное развитие ишемического поражения мозга в зависимости от сочетания патогенных факторов, имеет важное практическое значение.
Цель исследования: выявить влияние венозной церебральной дисцирку-ляции на уровень гемодинамического резерва на различных стадиях хронической ишемии головного мозга и ее роль в развитии заболевания.
1. Изучить особенности допллерографических паттернов артериального притока и венозного оттока у пациентов с атеросклеротической сосудистой дисциркуляторной энцефалопатией;
2. Определить характер изменений венозного оттока при хронической церебральной ишемии в зависимости от сочетания основных факторов этиологии и патогенеза и роль венозного дисбаланса в формировании стадий ишемического поражения мозга;
3. Создать и обучить искусственную нейронную сеть для проведения , классификации (дифференциальной диагностики) стадий хронической ишемии мозга на основе изменений допплерографических характеристик артериального и венозного звеньев церебральной гемодинамики;
4. Создать нейросетевую модель индивидуального прогнозирования развития ишемического поражения мозга в зависимости от уровня гемо-динамического резерва и сочетания основных факторов риска (возраст, атеросклероз, гипертоническая болезнь, состояние сердечной деятельности);
5. Оценить гемодинамическую значимость признакам нарушения мозгового венозного кровотока в формировании ишемической болезни мозга и оценена эффективность коррекции венозного дисбаланса.
Научная новизна работы. На основании комплексного анализа клинических данных, результатов нейровизуализации в сочетании со структурной и функциональной оценкой венозного церебрального русла, развернутого доп-плерографического изучения состояния мозгового артериального и венозного кровотока больных атеросклеротической сосудистой дисциркуляторной энцефалопатией выявлено соотношение венозного оттока и артериального притока на разных стадиях формирования хронической ишемии мозга.
Впервые проведен нейросетевой анализ взаимоотношения артериального и венозного кровотока у пациентов с различными стадиями хронической ишемии мозга и выявлена роль венозного дисбаланса в развитии структурной патологии головного мозга - дисциркуляторной энцефалопатии;
Показано, что венозный церебральный дисбаланс снижает гемодинамиче-ский резерв кровообращения мозга, влияя, таким образом, на формирование стадий ишемического поражения мозга.
Впервые создана эффективная прогностическая модель стадийного развития церебральной ишемии в зависимости от факторов этиологии и патогенеза (возраста, атеросклероза, артериальной гипертонии, состояния сердечной деятельности - ударного объема) при изменении уровня гемодинамического резерва мозгового кровообращения с учетом характера изменения как артериального, так и венозного кровообращения мозга.
Впервые по данным нейросетевой модели выявлены диапазоны изменения гемодинамического резерва в каротидных бассейнах головного мозга во взаимосвязи артериального и венозного звена мозгового кровообращения, характеризующие стадии ишемической.цереброваскулярной патологии при различных сочетаниях этиологических и патогенетических факторов.
Практическая значимость работы. Выявленные диапазоны изменения резерва церебральной гемодинамики с учетом ее артериального и венозного звена могут иметь значение как в диагностике стадий дисциркуляторной энцефалопатии, так и в определении критических уровней перехода от одной стадии к другой при конкретных факторах риска развития церебральной ишемии.
Роль венозной мозговой дисциркуляции в формировании хронической ишемии мозга определяет необходимость целенаправленной ее коррекции у больных на различных стадиях заболевания.
Обоснованная целесообразность комплексного ультразвукового доппле-рографического исследования артериального и венозного мозгового кровообращения у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией повышает эффективность диагностики стадий хронической ишемии мозга, контроль лечения и прогноз заболевания.
Разработанная и апробированная нейросетевая модель-развития ишеми-ческого поражения мозга у лиц с церебральной ишемией может быть использована при динамическом контроле течения заболевания, оценке его прогноза, а также для определения эффективности проводимой терапии по изменению диапазона гемодинамического резерва мозгового кровообращения.
Положения, выносимые на защиту:
1. Формирование дисциркуляторной энцефалопатии зависит не только от нарушений артериального притока, но и степени несоответствия венозного церебрального оттока артериальному притоку. Этот дисбаланс снижает гемоди-намический резерв мозгового кровообращения, способствуя развитию хронической ишемии мозга и формированию структурной патологии головного мозга -сосудистой дисциркуляторной энцефалопатии.
2. Коррекция венозного мозгового кровообращения повышает эффективность комплексной терапии хронической ишемии головного мозга, приводя к снижению темпов прогрессирования заболевания.
3. Методы нейросетевого анализа показателей артериального и венозного кровообращения мозга позволяют проводить с высокой чувствительностью и специфичностью классификацию (дифференциальную диагностику) стадий ишемического поражения мозга и осуществлять прогнозирование течения заболевания в зависимости от выраженности патогенных факторов и степени сохранности гемодинамического резерва мозгового кровотока.
Реализация результатов работы. Оценка нарушений мозгового венозного кровообращения при хронической церебральной ишемии на различных стадиях развития ишемического поражения мозга методом транскраниалыгой допплерографии внедрена в клинике нервных болезней Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (г. Санкт-Петербург). Основные научно-практические положения диссертации используются в педагогическом процессе на кафедре нервных болезней Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных конференциях «Современные достижения ультразвуковой долплеров-ской диагностики» (Москва, 2002 год), 1-м Российском международном конгрессе «Цереброваскулярная патология и инсульт» (Москва, 2003), 9-м Всероссийском съезде неврологов (Ярославль, 2006).
По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.
Объем и структура диссертация. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов с практическими рекомендациями и приложения; изложена на 149 страницах компьютерного набора, содержит 15 рисунков, 18 таблиц. Библиография включает 202 источника (127 на русском языке и 75 на иностранных). -
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Материалом для настоящей работы послужило клиническое и инструментальное обследование 271 больного с острыми и хроническими формами нарушения мозгового кровообращения, находившихся на лечении в клинике нервных болезней Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова.
Диагноз заболевания устанавливался на основании неврологического ос- . мотра больных и использования инструментально-лабораторных методов: ультразвуковой допплерографии магистральных артерий и венозных коллекторов мозга и шеи, компьютерной и/или магнитно-резонансной томографии головного мозга, МР-венографии с количественной оценкой венозного кровотока, исследования биохимических показателей крови. В ряде случаев проводили дуплексное сканирование сонных артерий и внутренних яремных вен. Все больные были осмотрены терапевтом, офтальмологом.
Исходя из поставленной цели и задач исследования, с учетом полноты клинического, допплерографического обследования и данных структурной нейровизуализации больные с цереброваскулярной патологией были разделены на 4 группы: I группа - 92 (33,95%) больных ДЭ 1 стадии, 2 группа - 121 (44,65%) человек с ДЭ 2 стадии, 39 (14,4%) человек с ДЭ 3 стадии вошли в 3 группу, и 19 (7,0%) пациентов с ИИ в остром периоде составили 4 группу.
Контрольную группу составили 51 пациент, не предъявлявших жалоб на состояние здоровья, без признаков выраженной соматической патологии и проявлений нарушений мозгового кровообращения.
Основным принципом отбора больных было наличие соответствующей клинической симптоматики, а также результаты дополнительных методов исследования. Анализировались жалобы, данные анамнеза, соматического и неврологического статуса. Принималось во внимание наличие в анамнезе гиперто-
нической болезни, проявлений атеросклероза, заболеваний сердца (ишемиче-ская болезнь сердца, нарушения сердечного ритма), сахарного диабета и других факторов риска.
На первом этапе проведен анализ основных показателей системной, мозговой артериальной и венозной гемодинамики у лиц разного возраста на раз-' личных стадиях хронической ишемии мозга с моделированием состояния при изменении артериального или венозного сегментов кровообращения мозга.
На втором этапе исследована эффективность комплексной терапии хронической ишемии мозга с включением медикаментозных средств, влияющих на артериальное и на венозное звено церебральной гемодинамики.
Одни пациенты регулярно в течение 1-1,5 мес. каждого курса терапии принимали комплекс сосудистых (трентал, инстенон) и ноотропных препаратов (пирацетам, луцетам); другие, наряду с выше приведенными средствами, принимали еще препараты, оказывающие действие на венозное кровообращение мозга (венорутон, гливенол). Состояние пациентов прослежено на протяжении 1-3 циклов. -
Распределение больных по полу, возрасту и характеру заболевания представлено в таблице 1.
Распределение больных по полу, возрасту, нозологическим формам.
Нозологические N Число больных в возрастной группе
Формы (чел) До 45 лет 45-59 лет > 59 лет
Муж жен муж жен Муж жен
ДЭ 1 стадии 92 9 7 33 18 16 . 9
ДЭ 2 стадии 121 7 4 35 20 .34 21
ДЭ 3 стадии 39 - : 5 4 19 И
ИИ 19 - - 4 3 7 5
Всего: 271 16 11 77 45 76 46
Всем больным проводилось комплексное клиническое, аппаратно-инструментальное и лабораторное обследование (табл.2).
Методы обследования больных.
Методы обследования Количество обследованных Количество Исследований
Общее соматическое и неврологическое 295 295
Офтальмологическое 295 , 295
Электрокардиография 295 295
Ультразвуковая допплерография МАГ 295 295
Ультразвуковая допплерография вен 295 295
Дуплексное сканирование яремной вены 17 17
КТ и/или МРТ головного мозга 189 189
МРТ-ангиография в венозной фазе 31 31
Биохимическое 295 295
Все пациенты прошли клинический неврологический осмотр по общепринятой методике. При исследовании соматического статуса изучали параметры системной гемодинамики, оказывающей существенное влияние на регионарный мозговой кровоток. Оценивались интегральные показатели: артериальное давление, УО и минутный объем кровообращения. По показателям АДС и АДД рассчитывалась величина наиболее стабильного показателя СДЦ, которое в обычных условиях соответствует перфузионному.
Офтальмологическое обследование состояния сосудов глазного дна проводилось для оценки степени выраженности изменений, характерных для атеросклероза и гипертонической болезни.
Всем больным с цереброваскулярной патологией выполнялось электрокардиографическое исследование, которое позволило выявить нарушение сердечного ритма, наличие гипертрофии миокарда, ишемических, рубцовых изменений его. Эти данные помогли судить о тяжести агеросклеротического процесса и артериальной гипертензии и учитывались при отборе случаев для базы данных нейронной сети.
Церебральная гемодинамика оценивалась методом" ультразвуковой доп-плерографии по обычным методикам на аппарате "Сономед" С-325 фирмы «Спектромед» (Россия).
Для оценки функционального состояния гемодинамики в приводящих и отводящих венах мозга нами проводилась ультразвуковая локация (датчик 2 МГц) следующих венозных коллекторов: базальной вены Розенталя, прямого синуса, глазничных вен. Мозговое венозное кровообращение оценивалось по скорости кровотока в венах и их реакции на тест-нагрузки (компрессионную, гиперкапническуго и гипокаппически-гипероксическую, медикаментозные). По результатам функциональных проб рассчитывались коэффициенты реактивности Кр+, Кр-, а также ИРВ.
Дуплексное сканирование сонных артерий и внутренних яремных вен проводили при помощи ультразвукового сканера «Sonoline Elegra» фирмы «Siemens», Германия, линейным датчиком 7 МГц как при продольном, так и при поперечном сканировании.
При визуальной оценке состояния артерий обращали внимание на ее проходимость, наличие деформаций, диаметр, подвижность сосудистой стенки (ригидность, гиперпульсация), состояние комплекса «интима-медиа».
У 189 пациентов была выполнена компьютерная или мйгнитно-резонаксная томография. Компьютерная томография (КТ) осуществлялась на аппарате «Somatom-2» фирмы «Siemens» (Германия), магнитно-резонансная томография (МРТ) на томографе «Magneton Impact» фирмы «Siemens» (Германия) с -напряженностью магнитного поля 1,5 Т по стандартным методикам. Анализировались выраженность и распространенность атрофических изменений вещества мозга и гидроцефалии, величина, характер и локализация очагового поражения, наличие и степень атеросклеротического поражения магистральных артерий мозга.
У 31 больных на разных стадиях атеросклеротической сосудистой дис-циркуляторной энцефалопатии проводилась MP-ангиография головного мозга в венозной фазе. Использовались оба режима исследования - времяпролетный, фазоконтрастный, также проводилась количественная оценка кровотока в ба-зальных венах Розенталя.
С целью подтвержден™ атеросклеротической природы цереброваокулярной патологии и исключения других заболеваний у больных контролировали уровень-АД, проводили рентгенографию органов грудной клетки, определяли содержание липидов в сыворотке крови, наличие и тип гиперлипопротеидемии, уровень углеводов, белков, изучали коагулограмму.
Все больные получали комплексную базовую медикаментозную терапию, направленную на лечение основного заболевания, оптимизацию мозгового кровотока, повышение функциональной активности нервной ткани, купирование вегетативных, психических и нервно-эмоциональных нарушений.
Результаты обследования больных и анализа материала накапливались в электронной базе данных с помощью табличного редактора Microsoft Excel с последующим переводом в математико-статистические пакеты MATHCAD, STATISTIC А и STATISTICA Neural Networks v4.0e. фирмы STATSOFT .
Первичная статистическая обработка материала по клинико-инструменталышм исследованиям проводилась с использованием прикладного статистического пакета STATISTICA в соответствии с рекомендациями по обработке результатов медико-биологических исследований на уровне значимости р^),05 (Григорьев С.Г. с соавт., 1992 и др.). Сравнение средних при незначимых различиях выборочных дисперсий проводили по точному критерию Стьюдента " t ", при значимых различиях дисперсий применялся приближенный критерий " Т ".
Для решения задач классификации, прогнозирования и моделирования развития ишемического поражения мозга, в том числе нелинейного, использовали методы нейронных сетей (Горбань А.Н., Россиев Д.А., ¡996; Горбань А.Н. с соавт., 1998; Carling А., 1992; Speckt D.F., 1991; Burke Н.В., 1995). В данной работе использована сеть, которая имеет структуру прямой передачи сигнала: сигналы проходят от входов через скрытые элементы и приходят на выходные элементы. Такая структура имеет устойчивое поведение, и может быть смоделирована при использовании пакета Statistica Neural Networks v 4.0.
Для оценки диагностической эффективности использовались следующие показатели:
1. Показатель чувствительности - относительная величина частоты положительных ответов в группе с истинной патологией, характеризует способность распознавать наличие заболевания, когда оно есть. .
2. Показатель специфичности - относительная величина частоты отрицательных ответов в группе без патологии, характеризует способность метода давать отрицательный ответ при отсутствии патологии.
3. Показатель безошибочности (прогностичность) - относительная величина частоты правильных ответов в общем количестве наблюдений, характеризует «точность» методики и является показателем эффективности метода.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
Анализ 271 случая заболевания, включавших острые и хронические формы ишемической болезни мозга, показал, что основными этиологическими факторами являлись: атеросклероз сосудов головного мозга (23,6%), гипертоническая болезнь (17,9%) и их сочетание (48,8%), вазомоторные дистонии (8,5%). Нарушение сердечного ритма (экстрасистолия, мерцательная аритмия, пароксизмальная тахикардия) наблюдались у 22,5% больных, а у 31,2% - ише- . мическая болезнь сердца. Сопутствующие дегенеративно-дистрофические изменения шейного отдела позвоночника выявлены примерно у половины больных (48,7%). В группе больных ДЭ 1 стадии обследовано. 92 человека (средний возраст 48,7 + 2,9 лет). Сроки возникновения заболевания от 1 года до 4 лет. Ведущим синдромом являлся астено-вегетативный и цефалгический. Типичными были жалобы на головную боль, периодически возникающее головокружение несистемного характера, снижение памяти на ближайшие события, нарушение сна. В неврологическом статусе выявлялась рассеянная слабо выраженная очаговая симптоматика.
У больных ДЭ 2 стадии (121 человек, средний возраст 54,6 + 3,6 года) обнаруживалась достаточно отчетливая очаговая симптоматика. У большинства больных она была представлена синдромом пирамидной недостаточности, часто в сочетании с начальными проявлениями амиостатического или псевдобуль-барного синдромов. Наряду с признаками очагового поражения отмечались
достаточно выраженные эмоционально-аффективные расстройства и мнестиче-ские нарушения.
Для больных ДЭ 3 стадии (39 человек, средний возраст 68,5 +. 5,4 лет) было характерно доминирование в клинической картине признаков повреждения отдельных областей мозга, наряду с симптомами диффузного поражения. Часто наблюдается слабодушие, плаксивость, уплощение эмоций, снижение интеллекта, нарушение памяти. В анамнезе у 18 (46,1%) больных имелись указания на перенесенные острые нарушения мозгового кровообращения (ТИА, гипертонические кризы, инсульт). У всех больных выявлялась отчетливая очаговая неврологическая симптоматика, представленная пирамидным синдромом (отмечался у 82,1% больных) в сочетании с поражением черепных нервов, явлениями паркинсонизма и псевдобульбариыми расстройствами, выявлялись признаки расстройства высших корковых функций: отчетливое снижение интеллекта, памяти, доходящие до степени деменции.
У всех больных 4 группы клиническая картина соответствовала инсульту в каротидном бассейне. Очаговая неврологическая симптоматика различной степени выраженности была представлена парезами и параличами мышц конечностей, центральным парезом мышц лица и языка в сочетании с нарушением чувствительности. При этом преимущественная выраженность паретических явлений в руке отмечалась у 10 (52,6%) больных, равномерный гемипарез - у 9 (47,4%). При левополушарных инфарктах у 5 (26,3%) больных наблюдались расстройства речи характера моторной или смешанной афазии, при правополу-шарных инфарктах - нарушение схемы тела, анозогнозия у 2 (10,5%).
Проведенный анализ основных ее показателей (АДС, АДД, АДср, УО) свидетельствует, что средние величины АДС, АДД, АДср у больных ДЭ 1 стадии достоверно не отличаются от таковых контрольной группы. Однако, обращает на себя внимание, хотя и статистически не значимое, повышение АДср выше 103 мм рт.ст., наблюдаемое у больных ДЭ 1 стадии (107,06 + 1,07), которое можно расценить как предиктор гемодинамических нарушений в системе мозгового кровообращения (Симоненко Б.В., Широков Е.А., 1998). Статистически значимое повышение АДС и АДД обнаруживается у больных, начиная с ДЭ 2 стадии, когда артериальная гипертония начинает выступать в качестве этио-
логического фактора, и уже формируется очаговая неврологическая симптоматика. При этом следует отметить тот факт, что достоверное снижение УО и повышение АДср выявляется у больных на первой стадии ДЭ. По-видимому, это свидетельствует о существовании уже на этой стадии дисциркуляторной энцефалопатии латентной сердечной недостаточности и определенного напряжен- • но-деформированного состояния артериальной и венозной системы мозга, которые нарастают по мере прогрессирования тяжести церебральной ишемии и становятся особенно отчетливыми у больных на последующих стадиях, особенно при ДЭ 3 стадии и ишемическом инсульте.
Показатели кровотока во внутренней яремной вене у обследованных нами больных на различных стадиях дисциркуляторной энцефалопатии значимых различий не претерпевали (при уровне р=0,05). Отмечена тенденция к замедлению кровотока во внутренней яремной вене, начиная с ДЭ 2 стадии, по мере развития хронической ишемии головного мозга - скорость кровотока при ДЭ 2 стадии снижалась на 14 %, при ДЭ 3 стадии - на 18%,.
При проведении анализа допплерографических данных в исследуемых группах больных достоверное снижение скорости кровотока по СМА, ПМА и ЗМА (р<0,05) можно отметить уже при ДЭ 1 стадии и последующих стадиях церебральной ишемии. Значимых асимметрий скоростей, изменений показателей тонико-эластических свойств артерий мозга (S/D) и периферического сопротивления (RI) между сосудистыми бассейнами не выявлено.
При ДЭ 2 стадии сегментарный гемодинамически значимый стеноз обна- ' ружен у 14 (11,6%) больных. Отмечается статистически значимое снижение ЛСК в СМА, ПМА и ЗМА по сравнению с контрольной группой и статистически значимое повышение периферического сосудистого сопротивления и индекса пульсации (PI) в артериях мозга по сравнению с контролем.
Венозный поток крови в глазничных венах в горизонтальном положении больных с церебральной ишемией достоверно возрастал на 11,9% (р<0,05) уже при ДЭ 1 стадии, тогда как в глубоких венах мозга он существенно отличался от нормы (замедление) лишь при выраженных стадиях церебральной ишемии (соответственно на 19,1% и 29,6% при ДЭ 3 стадии и ишемическом инсульте).
При изучении изменения уровня и дисперсии ЛСК по вене Розенталя и ИВМР вначале можно наблюдать небольшое снижение дисперсии ИВМР при сохранном уровне кровотока при ДЭ 1 стадии. Это период включения компенсаторных механизмов и улучшение качества регулирования (признаком чего является уменьшение дисперсии). Однако, начиная с ДЭ 2 стадии, и далее по мере нарастания ишемии уровень регулирования прогрессивно падает, о чем свидетельствует снижение уровней кровотока при нарастании его рассеяния. Затем наблюдается одновременное выраженное снижение уровня регулирования и рассеяния величии около него. Чаще это наблюдалось у больных с тяжелым течением инсульта.
Для ДЭ 3 стадии характерно распространенное стенозирующее поражение артерий каротидного и вертебрально-базилярного бассейнов (79%). Для этой стадии ишемического поражения мозга характерно диффузное статистически значимое снижение ЛСК во всех церебральных артериях. Эти изменения сопровождаются статистически значимым повышением тонуса, периферического сопротивления и индекса пульсации как в системе сонных артерий, так и в позвоночных артериях.
Показатели гемодинамического резерва на поздних стадиях ишемического поражения мозга оказывались существенно сниженными. Особенно отчетливо это наблюдалось у больных ДЭ 3 стадии и ИИ. Обнаруживается выраженное, по сравнению с контрольной группой, падение ИВМР: 39,57 +2,36% на правой СМА и 43,65 ± 2,08% - на левой СМА. ЛСК в глубоких приносящих венах мозга снижается на 23,2% (р<0,05) по сравнению с контролем.
Для больных 4 группы характерно распространенное двустороннее поражение артерий каротидного бассейна (55%), часто в сочетании с выраженными изменениями кровотока в артериях вертебрально-базилярной системы (38,8%). Допплёрографические показатели свидетельствуют о снижение кровотока по артериям каротидного и вертебрально-базилярного бассейнов: по СМА на 15-16% и ПМА - 9-12%, ЗМА и ПА на 6-8%. Асимметрия ЛСК по артериям каротидного бассейна не достигала значимых величин. Отмечается статистически достоверное повышение периферического сопротивления, индекса пульсации и тонуса СМА, ПМА и ЗМА. Показатели функционального резерва мозго-
вого кровообращения значительно ниже, чем в контрольной группе и сопоставимы с показателями в группе больных ДЭ 3 стадии.
Венозный кровоток в глубоких венах мозга замедляется на 30,4% по сравнению с контрольной группой (р<0,05), возникают парадоксальные реакции на нагрузки. Выявлено, что если у здоровых лиц венозный кровоток в приносящих венах мозга на гиперкапнию возрастает с 14,4+0,57 см/с до 17,48 + 0,82 см/с (р<0,05), при приеме нитроглицерина до 15,65 + 0,34 см/с (р<0,05), и снижается до 9,29 + 0,28 см/с (р<0,05) на гипероксию, то при церебральной ишемии наблюдается достоверное снижение реакции, приносящих вен мозга на нагрузки, начиная с ДЭ 3 стадии (соответственно 14,51+0,61; 14,45+0,53 и 8,28+0,35 см/с при ДЭ Зстадии). То есть, реакция приводящих вен мозга на разных стадиях ишемического поражения мозга на различные по направлению действия факторы снижается по мере развития церебральной ишемии, причем статистически значимые изменения (при р<0,05) отмечаются лишь при ДЭ Зстадии и инсульте. Но, несмотря на количественные изменения венозного мозгового кровотока, характер изменения кровотока в приносящих венах мозга на разных стадиях ишемического поражения мозга на различные нагрузки остается однотипным (типовым). Это свидетельствует об отсутствии срыва механизмов регуляции венозного кровообращения мозга при церебральной ишемии.
Анализ данных нейровизуализации свидетельствует, что по данным КТ и МРТ при хронических формах ишемического поражения мозга основным морфологическим субстратом является диффузная атрофия мозга в сочетании с очаговым поражением. Признаки наружной и внутренней гидроцефалии были обнаружены у пациентов 1 группы в 74,2% случаев (количество обследованных - 31), у пациентов 2, 3 и 4 групп в 100% случаев (количество обследованных, соответственно, - 110, 29 и 19 человек). Очаги пониженной плотности выявлены у 2 пациентов с ДЭ 1 стадии (6,5%), 18 (16,4%) с ДЭ 2 стадии, 18 (62,1%) с ДЭ 3 стадии и у 19 (100%) с ИИ. Степень выраженности атрофических нарушений соответствовала тяжести клинического диагноза, т.е. для пациентов с более легкими формами хронической ишемии мозга характерными являлись легкие и умеренные атрофические изменения. При прогрессировании заболевания увеличивалась и доля выраженной гидроцефалии. Морфологические изменения
вещества мозга отсутствовали лишь у 8 больных (все из 1 группы). Единичные участки пониженной плотности, незначительное расширение субарахноидаль-ных пространств и желудочков чаще имелись у пациентов с ДЭ 1-2 стадии, а множественные - при ДЭ 2-3 стадии. У 15,4% больных с ДЭ 2-3 стадии определялись ликворные кисты как последствия перенесенных инсультов.
По данным магнитной резонансной томографии в венозную фазу мозгового кровообращения у больных ДЭ имеют место изменения структуры венозной сети мозга, которые сохраняются на разных этапах ишемического поражения мозга и демонстрируют вариабельность анатомического строения церебральной венозной системы. Это, по-видимому, можно объяснить значительной морфологической устойчивостью венозного русла к гемодинамическим сдвигам при ДЭ в силу больших компенсаторных возможностей венозной системы мозга. Анализ результатов измерения скоростных показателей кровотока в ба-зальных и яремных венах показал практически полную идентичность с данными допплерографии. Это позволило сделать вывод о достоверности допплеро-графических показателей, возможности использования допплерографии в оценке функционального состояния церебрального венозного кровотока. Характер изменения ЛСК по вене Розенталя на первой, второй и третьей стадии ДЭ, а также у больных перенесших ИИ существенно различны. Наблюдается не только снижение от стадии к стадии линейной и объемной скорости кровотока по глубоким венам мозга, но и предшествующее возрастание их дисперсии, что однозначно свидетельствует об ухудшении, прежде всего, механизмов регулирования венозного кровообращения с последующим снижением его уровня.
Из 19 (10,0%) больных в остром периоде ИИ (средний возраст 57,6 + 6,8 лет) у 11 больных диагностированы инфаркты мозга на разных стадиях развития. Малые ишемические очаги - лакунарные инфаркты обнаружены у 7 человек, средние - у 8, большие - у 3, обширные - у 1. Наряду со свежими инфарктными очагами выявлялись старые кисты. Для этой группы больных характерны выраженные диффузные или локальные атрофии и рубцовые изменения мозговой ткани. В 2 случаях очаговые и атрофические поражения сочетались с выраженным субкортикальным лейкоараиозом. Поражения магистральных ар-
терий мозга в виде уплотнения или обызвествления стенок артерий обнаружены у 12 больных: одно или двустороннее поражение ВСА, ПМА - у 8, ОА - у 1.
Для проведения дифференциальной диагностики случаев хронической церебральной ишемии по данным ультразвуковой допплерографии магистральных артерий и вен головного мозга, создания эффективной нейросетевой моде- , ли были проанализированы 1009 историй болезни и отобраны 252 случая с хроническими формами ишемического поражения мозга. В эту группу вошли 92 больных с ДЭ 1 стадии, 121 - с ДЭ 2 стадии, 39 - с ДЭ 3 стадии. Исключались случаи с клинически выраженным нарушением сердечной деятельности, когда высока вероятность кардиальной тромбоэмболии, или те, где имелись доппле-рографические признаки артерио-артериальной тромбоэмболии, а также больные с нарушениями венозного кровообращения системного характера.
В качестве контроля взяты 51 человек без клинических признаков сосудистого поражения головного мозга и нарушений системного артериального и венозного кровообращения.
Массив входных данных представлен 48 переменными, отражающими состояние центральной гемодинамики, кровоток в магистральных артериях и приносящих венах мозга, уровень цереброваскулярной реактивности и резервные возможности церебрального кровотока. Для исключения влияния субъективных факторов в работе использованы только количественные признаки. Архитектура сети была представлена многослойным перцептроном, элементы, которого организованы в послойную топологию с прямой передачей сигнала.
Созданная нейронная сеть обладает высокой чувствительностью (88,4) и специфичностью (100%), позволяет классифицировать на основании данных ультразвуковой допплерографии различные состояния церебральной гемодинамики, соотносящиеся с клиническими формами ишемического поражения мозга.
Проведено моделирование влияния меняющихся по степени й направлению параметров системной гемодинамики, артериального и венозного мозгового кровотока на формирование выходного параметра - «Диагноз», отражающего степень ишемического поражения мозга. Для построения нейросетевой модели использованы 8 переменных, имеющих наивысший ранг: Возраст, Атеро-
склероз, Гипертоническая болезнь, УО, ИВМРсма и линейная скорость кровотока в приносящих венах мозга (ЛСКФОн, ЛСКсог и ЛСК02). Они характеризуют основные этиологические факторы, уровень системной гемодинамики и состояние гемодинамического резерва мозга.
Построена модель, содержащая выше перечисленные входные переменные. Комбинация признаков менялась в зависимости от поставленной задачи. Модель рассчитывалась для возрастных групп: до 45 лет и 46 - 60 лет. В каждой возрастной труппе рассматривались варианты комбинаций атеросклероза и гипертонической болезни с учетом уровня системной гемодинамики (УО сердца нормальный - 75 мл или пониженный - 45 мл, характеризующий наличие латентной сердечной недостаточности). В каждом из вариантов получали значение выходной переменной - «Диагноз» путем изменения уровня ИВМР и скорости кровотока в глубоких венах мозга. Исходный уровень ИВМР для каждого полушария мозга сеть рассчитывала самостоятельно, исходя из набора входных параметров, выводя соответствующее значение выходной переменной, например, «Здоров» или «ДЭ 1ст.». Это соответствовало определенной величине ИВМР и принималось за 100%. Далее величину ИВМР одной из СМА (правой) снижали дискретно по 10%. На каждой ступени снижения подбирали такой уровень ИВМР для левой СМА, когда выходной параметр - «Диагноз» прини-. мал иное значение.
Кроме того, наряду с изменением ИВМР в бассейне средних мозговых артерий меняли кровоток на 25-50% и в глубоких венах мозга, как в сторону его замедления, так и ускорения. При этом оценивали изменения уровня гемодинамического резерва мозга.
Выявлено, что у лиц молодого возраста критический уровень гемодинамического резерва мозга, при котором наблюдается, по сути, дискретный переход от одной стадии дисциркуляторной энцефалопатии к другой смещается в сторону снижения риска развития более выраженных стадий дисциркуляторной энцефалопатии (сдвиг вправо) при замедлении скорости кровотока по приводящим венам мозга и, наоборот, в обратную сторону при ее повышении (сдвиг влево).
Замедление кровотока по приносящим венам мозга у больных с атеросклерозом и низким сердечным выбросом на 25-50% лишь незначительно изменяет гемодинамический резерв мозга, в то время как его ускорение сдвигает критические уровни резерва гемодинамики мозга в сторону перехода к более выраженным стадиям дисциркуляторной энцефалопатии. По сути, в условиях снижения сердечного выброса при относительно сохранных механизмах регуляции сосудистого тонуса повышение скорости кровотока в венах мозга создает ситуацию «шунта», что приводит к нарушению экстракции кислорода и глюкозы из капиллярной сети мозга.
При моделировании у пожилых больных с атеросклерозом и гипертонической болезнью изменения скорости кровотока по глубоким венам мозга, как в сторону замедления, так и в сторону повышения не оказывают существенного влияния на состояние гемодинамического резерва мозга и вероятности развития всех стадий дисциркуляторной энцефалопатии. То есть, в данной ситуации пер-фузионный резерв мозга в преобладающей степени определяется состоянием кровообращения, прежде всего, в артериальной части сосудистого русла. Это свидетельствует о том, что у лиц пожилого возраста, страдающих атеросклерозом и гипертонической болезнью, происходит быстрое истощение исходно сниженного гемодинамического резерва и развитие выраженного ишемического поражения мозга. 1
В ситуации, когда наряду с атеросклерозом и гипертонической болезнью у лиц пожилого возраста появление сердечной недостаточности ведет к значительному уменьшению диапазона изменений ИВМР и быстрой трансформации переменной «ДЭ1» в «ДЭЗ», исключая стадию «ДЭ2» при выраженном двустороннем снижении резерва гемодинамики мозга. В данном случае имеет место значительное истощение резервных возможностей мозгового кровотока, а наличие латентной сердечной недостаточности является фактором риска возможности развития более быстрого и тяжелого ишемического поражения мозга.
Для оценки эффективности влияния медикаментозных средств, оказывающих действие на венозное кровообращение в комплексной терапии больных хронической ишемией мозга, использовались два показателя: уровень регулирования (средние значения показателей) и рассеяние величин около этого
уровня. Курсовой прием «венотоников» в комплексной терапии хронической ишемии мозга выявил тенденцию к нормализации его гемодинамического резерва. Улучшилось состояние венозного кровотока - достоверно уменьшилась величина рассеяния интегральных показателей, что свидетельствует об улучшении качества регулирования системы мозгового кровообращения включением компенсаторных процессов, затрагивающих и венозный сегмент церебральной гемодинамики. Все это позволяет говорить о положительном действии средств улучшающих регионарный венозный кровоток на резерв гемодинамики мозга (табл. 3).
Эффективность регуляции церебральной гемодинамики больных с ДЭ ] стадии, принимавших «венотоники» в комплексной терапии.
Показатели Без «венотоников» Прием «венотоников» Кэ
(/ Б2 2 82ов 82ов! 322В
ЛСК вена Розен-таля 17,8 16,9 1,05 18,3 15,1 .. 1,21 1,15
ЛСК глазничная вена 24,8 23,7 1,04 23,9 22,3 1,07 1,03
ИВМР 187,1 145,3 1,28 200,'3 96,5 2,07 1,61.
ИРВ .. '. 1 229,6 221,7 1,03 290,1 248,2 1,17 1,14
8 о и Я оп - оценка дисперсии у больных до лечения; 8 2 - оценка дисперсии у больных после'второго курса лечения без назначения «венотоников» ; Э2 ги -оценка дисперсии у больных после второго курса лечения с назначением «венотоников»; К, - коэффициент эффективности.
1. Дисбаланс венозного церебрального кровообращения наряду с другими факторами способствует снижению гемодинамического резерва мозгового кровотока, сопряженному, в свою очередь, с развитием хронической ишемии мозга и формированием структурной патологии.
2. Обязательной составной частью допплерографического паттерна дис-циркуляторной сосудистой энцефалопатии атеросклеротическогогенеза является прогрессирующее угнетение реактивности как артериального, так и венозного звена мозгового кровообращения по мере нарастания степени тяжести заболевания. Уменьшение индекса вазомоторной реактивности предшествует снижению линейной скорости кровотока в артериях и глубоких венах мозга и проявляется уже на ранних стадиях развития заболевания. Достоверное снижение скоростных показателей в глубоких венах мозга регистрируется лишь на поздних стадиях хронической ишемии мозга.
3. Характер изменения индекса вазомоторной реактивности и параметров линейной скорости кровотока в венах мозга выявляет однонаправленность изменений при выраженных стадиях дисциркуляторной энцефалопатии. Увеличение дисперсии индекса вазомоторной реактивности у пациентов с ДЭ 2 и 3 стадии свидетельствует о нарушении механизмов регулирования кровоснабжения мозга. Резкое угнетение рассеяния индекса вазомоторной реактивности в сочетании с выраженным снижением венозной линейной скорости кровотока в остром периоде ишемического инсульта - признак истощения приспособительных реакций.
4. Моделирование течения хронической ишемии свидетельствует, что ускорение линейной скорости кровотока в венах на 25-50% выше возрастных норм способствует развитию заболевания и его прогрессированию, в то время как ее снижение на начальных стадиях хронической ишемии мозга замедляет прогрессирование дисциркуляторной сосудистой энцефалопатии.
У лиц старше 60 лет, страдающих гипертонической болезнью 3 стадии при низком сердечном выбросе (УО < 45 мл), изменение скорости кровотока по венам мозга практически никак не влияет на исходно низкий уровень гемоди-намического резерва мозга.
5. У пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией, получавших в составе комплексной терапии препараты, влияющие на регуляцию венозного кровотока, отмечалось отчетливое и более быстрое улучшение показателей мозговой гемодинамики (увеличение гемодинамического резерва, нормализация линейной скорости кровотока в глубоких венах), снижение их дисперсии.
1. Для объективной оценки функционального состояния церебрального кровотока у больных с дисциркуляторной энцефалопатией помимо традиционного допплерографического исследования артериального компонента необходимо исследовать и его венозную составляющую. Это помогает уточнить стадию заболевания, прогнозировать его течение, оценить эффективность проводимой терапии.
2. Для объективизации дифференциальной диагностики стадии дисциркуляторной энцефалопатии, коррекции лечения и прогнозирования, течения хронической ишемии мозга в практике врачей неврологического стационара необходимо шире использовать новые современные технологии, такие, например, как метод искусственных нейронных сетей.
3. В комплексной терапии хронической ишемии мозга, учитывая роль венозной дисциркуляции, целесообразно курсовое применение препаратов (гли-венол, венорутон в терапевтических дозах), улучшающих регулирование венозного кровообращения.
Список работ, опубликованных по теме диссертации.
1. Куц Н.В. Допплеровская оценка венозного мозгового кровотока у пациентов с системными заболеваниями соединительной ткани / Н.В. Куц, И.А. Вознюк, А.Н. Кузнецов // Современное состояние методов неинвазивной диагностики в медицине. - СПб., 1999. - С. 40-41.
2. Одинак М.М. Особенности клинического течения и допплерографиче-ская оценка поражения церебральных сосудов при системных заболеваниях соединительной ткани / М.М. Одинак, Н.В. Куц, Т.Н. Пирская, И.А. Вознюк // Современные подходы к диагностике и лечению нервных и психических заболеваний. - СПб., 2000. - С. 314-315.
3. Куц. Н.В. Особенности мозгового венозного кровотока у пациентов с различными видами патологии по данным ультразвуковой допплерографии / Н.В. Куц, И.А. Вознюк, М.М. Одинак // Современные подходы к диагностике и лечению нервных и психических заболеваний. - СПб., 2000. - С. 363-364.
4. Куц Н.В. Сравнительная оценка направлений «сосудистой» терапии нарушений мозгового кровообращения / Н.В. Куц, О.Г. Есипова, С.Н. Янишев-ский, J1.C. Онищенко // Функциональная неврология и нейрохирургия. - Омск, 2001.-С. 75-78.
5. Иванов Ю.С. Венозная церебральная дисциркуляция при хронической ишемии мозга / Ю.С. Иванов, Н.В. Куц, Г.Ф. Семин // Материалы 9-го Всероссийского съезда неврологов. - Ярославль, 2006. - С. 413.
6. Куц Н.В. Венозная церебральная дисгемия при хронической ишемии мозга / Н.В. Куц, М.М. Одинак, Ю.С. Иванов, В.А. Фокин // Вести. Рос. Воен.-мед. акад. -2007, № 1. - С. 15-19.
Список сокращений. КТ - компьютерная томография МРТ - магнитно-резонансная .томография УЗДГ - ультразвуковая допПлерография JICK - линейная скорость кровотока СМ А - средняя мозговая артерия ПМА - передняя мозговая артерия ВСА - внутренняя сонная артерия ЗМА - задняя мозговая артерия OA - основная артерия ПА - позвоночная артерия ИВМР - индекс вазомоторной реактивности ИРВ - индекс растяжимости вен УО - ударный объем ДЭ - дисциркуляторная энцефалопатия ИИ - ишемический инсульт АДС - систолическое артериальное давление АДД - диастолическое артериальное давление СДД - среднее динамическое давление Адср. - среднее артериальное давление