Transkraniální Dopplerovská sonografie – národní standard vyšetření v rámci funkční specializace v neurosonologii – odborná příloha
1. TCD – Fyziologický nález
Fyziologickým TCD nálezem na všech mozkových tepnách jsou průtokové křivky kontinuálního charakteru, s laminárním průtokem, bez turbulencí a nízkofrekvenčních šelestů. Nejsou přítomny tranzitorní signály s vysokou intenzitou. Periferní rezistence je v mezích obvyklých pro magistrální mozkové tepny (PI pro ACM je 0,75 +- 0,15). Je zachována funkční vazoreaktivita na adekvátní podnět a změny pCO2.
Poznámka: Fyziologickým podnětem pro zvýšení průtoku a snížení periferní rezistence v povodí vyšetřované mozkové tepny je stimulace mozkových center, která se v daném povodí nacházejí. Příkladem je zvýšení průtoku v a.cerebri posterior při fotostimulačním testu, kterého se běžně využívá při detekci této tepny.
Referenční údaje o fyziologických hodnotách velikostí průtokových rychlostí, směrech průtoku a obvyklých insonačních hloubkách pro TCD vyšetření mozkových tepen jsou uvedeny v Tabulce 1.
Tabulka 1: TCD - Fyziologické průtoky a hloubky insonace základních mozkových tepen
Tepna | Vmean (cm/s) | Směr průtoku | Hloubka insonace (mm) | Základní přístup |
---|---|---|---|---|
ACM | 65 +- 17 | K sondě (M1) | M1: 40 – 60, M2: 30 - 45 | Transtemporální |
ACA | 51 +- 12 | Od sondy | A1: 60 – 75 | Transtemporální |
ACI | Variabilní (< ACM) | K sondě | C1, C2: 55 - 70 | Transtemporální |
ACP | 44 +- 11 | P1 k sondě, P2 od sondy | P1, P2: 55 - 75 | Transtemporální |
AV | 36 +- 10 | Od sondy (V4) | V3: 55 – 60, V4: 65 - 85 | Subokcipitální |
AB | 39 +- 9 | Od sondy | 85 – 115 | Subokcipitální |
PICA | Variabilní | K sondě | 55 – 75 | Subokcipitální |
2. Kritéria hodnocení TCD nálezu
Před vlastním hodnocením TCD nálezu je potřebné orientační posouzení všech faktorů, které mohou ovlivnit naměřené základní hemodynamické parametry a způsobit technické artefakty u individuálního pacienta:
Vzhledem k nemožnosti vizuální korekce úhlu insonace je nutno počítat se zkreslením hodnot průtokových rychlostí v případě, že nelze dosáhnout oboustranně stejného přístupu insonace.
Poznámka: V 5 – 10% případů je kraniální hyperostosa příčinou špatné kvality okének především v temporální oblasti. Jsou-li na každé straně nalezena okénka v jiné lokalizaci, je nutno posuzovat nálezy při stranovém porovnání s velkou opatrností. Případné anomálie průběhu tepen mohou zkreslení nálezu ještě zvýraznit. Při nekvalitním okénku doporučujeme zvážit aplikaci echokontrastní látky.
Dále je třeba vyloučit závažné změny pCO2 (respirační insuficience, spontánní hyperventilace), významné poruchy oběhového systému a krevního tlaku (arytmie, hypotenze), pokročilá stadia krevních chorob (výrazná anemie). V těchto případech lze předpokládat zkreslení průtokové křivky a při hodnocení je nutno postupovat přísně individuálně. Z hlediska správného posouzení nálezu na intrakraniálních tepnách je rovněž nezbytná znalost stavu extrakraniálního tepenného řečiště u individuálního pacienta.
Při vlastním hodnocení TCD nálezu jsou významnějším kriteriem relativní diference mezi jednotlivými tepnami či v průběhu jedné tepny oproti absolutním hodnotám průtokových rychlostí nebo dalších hemodynamických parametrů
Za patologické nálezy lze obecně považovat:
- Nízkofrekvenční šelesty, turbulence
- Relativní změny průtokových rychlostí (Vmean):
- ACA > 125% ACM
- ACP > ACM
- Změny směru průtoku tepnou (ACA, AV, AB)
- Patologické změny indexů ve smyslu výrazného zvýšení i výrazného snížení: RI > 0,8, PI < 0,6.
- Tranzitorní jednosměrné signály s vysokou intenzitou (HITS).
- Vyčerpanou funkční rezervní kapacitu nebo paradoxní vazoreakci při změnách pCO2.
Poznámka: Funkční reaktivita se snižuje zpravidla dříve pro hyperkapnii a později pro hypokapnii. Při základním testu BH/HV (hyperventilace 30 – 40 s po krátkém zadržení dechu) by se měla Vmean v ACM snížit minimálně o20%. Při poklesu menším než 15% až nulovém lze popsat vyčerpání funkční rezervní kapacity, extrémním případem je paradoxní (obrácená) reakce.
3. TCD – Základní patologické nálezy
3.1. Důsledky obstrukcí extrakraniálních tepen
Kritéria: Snížení rychlostí průtoku, snížení pulzatility (PI, RI) v povodí postižené magistrální tepny, změny směru a zvýšení průtoků v případě kolaterálního oběhu (ACA, AV). Snížení až vyčerpání funkční reaktivity je závažným příznakem selhávání kompenzačních mechanismů.
Využití: Posouzení hemodynamických důsledků stenóz a okluzí extrakraniálních tepen, indikace revaskularizačních výkonů.
3.2. Stenózy intrakraniálních tepen
Kritéria: Zvýšení rychlostí v místě stenózy (Vs > 120 cm/s nebo stranový rozdíl Vs > 50%, případně Vmean > 80 cm/s nebo stranový rozdíl Vmean > 30%), turbulence a nízkofrekvenční šelesty. Za stenózou zpomalení průtoku se snížením pulzatility. Posouzení poměru rychlostí v místě stenózy (Vs1) a distálně za stenózou (Vs2): Vs1/Vs2 > 3 pro stenózu nad 60%. Diagnóza okluze ACM je založena na absenci signálu (musí být zachyceny toky v ostatních tepnách k vyloučení neprostupnosti temporálního okna) nebo na přítomnosti signálu charakteru systolických hrotů s nulovými diastolickými rychlostmi.
Využití: Zjištění a sledování vývoje stenóz či uzávěrů intrakraniálních tepen, možnost korekce léčby, monitorování efektu trombolýzy.
3.3. Akutní ischemická CMP, TIA
Kritéria: Mohou být přítomny nálezy odpovídající extra i intrakraniálním obstrukcím, zvyšování periferní rezistence (PI, RI) může svědčit o narůstajícím edému mozku. Absence funkční reaktivity ve všech složkách je známkou porušené integrity CNS. Zjištění nedostatečné rekanalizace postižené tepny a absence známek rozvoje dostatečného kolaterálního průtoku přes prováděnou léčbu jsou prognosticky nepříznivé.
Využití: Vstupní kategorizace pacienta a monitorování léčby na JIP, zvážení možností intervencí, příspěvek ke stanovení prognózy.
3.4. Chronická cerebrovaskulární onemocnění
Kritéria: Distální angiopatie se projeví zvýšením periferní rezistence (PI > 1,0) a sníženou reaktivitou na změny pCO2 (hyper i hypokapnii). U vaskulárních demencí je funkční reaktivita alterována výrazněji než v případě Alzheimerovy nemoci.
Využití: Informace o stavu distální části cévního systému mozku, využití jako pomocné kritérium při diferenciální diagnostice demencí, zejména v počátečních stadiích.
3.5. Cévní malformace
Kritéria: Přívodné tepny malformace s AV zkratem („feeders“) mají zvýšené průtokové rychlosti (Vmean = 110 – 200 cm/s) a výrazně sníženou periferní rezistenci (PI > 0,55). Účelné je posouzení relace indexů PI mezi patologickou (PI1) a kontralaterální (PI2) tepnou, kdy byla zjištěna prediktivní hodnota 93% pro PI1/PI2 > 0,65. V zásobující tepně AVM chybí funkční vazoreaktivita.
Využití: Identifikace podílu mozkových tepen na zásobení malformace, sledování úspěšnosti terapeutických zásahů (endovaskulární léčby, ozáření gama nožem atd.)
3.6. Vazospazmy
Kritéria: Při vazospazmu dochází ke zvýšení průtokových rychlostí v postižené tepně, zpravidla se zvyšuje i periferní rezistence. Význam má sledování nejen absolutních hodnot rychlostí, ale i dynamiky nárůstu po 24 hodinách. Za kritické hodnoty je považována Vmean < 160 cm/s pro ACM (150 cm/s pro ACA) nebo nárůst větší než o 50 cm/s za 24 hodin nebo nárůst větší než o 25% za 24 hodin. Riziko vzniku klinických komplikací (pozdní ischémie) stoupá při vyšším počtu postižených tepen.
Využití: Identifikace a monitorování vazospazmů po SAH, dále i po chirurgických výkonech, traumatech mozku (zvláště u dětí), možnost řízené terapie.
3.7. Mozková smrt
Kritéria: Obrazem mozkové smrti je rezistentní průtok, s alternujícím směrem a s rychlostmi Vmean < 4 cm/s na obou ACM a bazilárním kmeni, nebo signál charakteru„systolických hrotů“, nakonec úplná absence průtoku („TCD ticho“). Prediktivní hodnota je 100% za předpokladu zachování systémového systolického tlaku nad 100mm Hg a vyloučení významně patologických pCO2. Již při Vmean < 10 cm/s s absencí evokovaných změn průtoku je prognóza infaustní.
Využití: Sledování pacientů s těžkým poškozením mozku na ARO a JIP, správné načasování angiografického vyšetření a možnost organizace programu dárcovství orgánů.
3.8. Zvýšený intrakraniální tlak
Kritéria: S nárůstem intrakraniálního tlaku dochází ke snižování průtokových rychlostí mozkovými tepnami – nejdříve diastolických (Vd), později i systolických. Zvyšuje se periferní rezistence (RI > 0,8 bývá spojen již se špatnou prognózou). Nezbytné je monitorování více modalit (TK, pCO2, vnitřní prostředí). Jsou vyvinuty matematické modely, schopné ze souhrnu všech hodnot simulovat neinvazivně změny intrakraniálního tlaku. Idiopatická intrakraniální hypertenze mívá sníženou periferní rezistenci!
Využití: Monitorování pacientů na ARO a JIP, sledování hydrocefalů. Příspěvek při indikacích dekompresních výkonů.
3.9. Migréna
Kritéria: V paroxysmu migrény lze zjistit zóny hypoperfuse se snížením průtokových rychlostí v
systole i diastole. Mezi paroxysmy jsou v nálezech kolísající stranové asymetrie průtoků, které se často mění i v průběhu vyšetření. Bývá labilita periferních rezistencí a zvýšená funkční vazoreaktivita i na minimální podněty („overshooting“).
Využití: TCD je přínosem v diferenciální diagnostice bolestí hlavy. Především příspívá k vyloučení závažnější cévní etiologie, ale i sledování migreniků je užitečné, s možností posuzování efektu preventivní léčby.
3.10. Detekce pravolevého zkratu
Kritéria: Jedná se o registraci signálů s vysokou intenzitou („kontrastních mikroembolů“) nad a. cerebri media po podání kontrastní látky i.v. (cca 2 – 5 sekund po aplikaci) se současným provedením Valsalvova manévru. Je nutno aplikovat echokontrast s většími částicemi, které neprocházejí plicními kapilárami – např. směs fyziologického roztoku se vzduchem v poměru 9 : 1 po protřepání).
Využití: K identifikaci pravolevého zkratu, zejména v diferenciální diagnostice kryptogenních mozkových příhod, především u mladších osob.
3.11. TCD monitoringy – specielní indikace
3.11.1. Peroperační monitorování
Kritéria: Jedná se o kontinuální sledování průtoku vybranými mozkovými tepnami při výkonech na magistrálních cévách nebo při kardiochirurgických operacích. Záznam je hodnocen především v kritických úsecích výkonu (naložení a odstranění svorek, shuntování atd.). Hodnotí se průtokové rychlosti v průběhu výkonu i v jeho závěru, zachycené mikroembolizace či jiné patologické změny hemodynamiky.
Využití: Příspěvek k rozhodování o selektivním použití shuntu při karotické endarterektomii (při poklesu Vmean v ACM po naložení svorky pod 40% původní průtokové rychlosti nebo pod 30 cm/s), dále hodnocení nežádoucích událostí charakteru embolizací, časné reokluze operované tepny nebo hyperperfuse a selhání vazomotorických regulačních mechanismů. Možnost řízené terapie medikamentosní nebo intervenční. TCD monitoringu lze využít i v průběhu angioplastik a stentování, při kardiochirurgických výkonech nebo operacích s mimotělním oběhem.
3.11.2. Detekce mikroembolizací
Kritéria: V průběhu specielního TCD monitoringu, probíhajícího většinou po dobu 15 – 60 min., jsou registrovány tranzitorní signály s vysokou intenzitou (HITS). Mikroembolické signály jsou unidirekcionální (jednosměrné), se zvukovým doprovodem, v trvání do 300 ms a s amplitudou > 3dB nad pozadím. Registrace a vyhodnocení s odlišením od artefaktů vyžaduje specielní softwarové vybavení. V režimu Power M-mode lze sledovat průběh mikroembolu formou stopy („track“).
Využití: Údaje o množství a charakteru mikroembolů slouží ke stanovení rizika, přispívají k identifikaci a sanaci jejich zdroje. Dále je možné sledování efektu zavedené antiagregační nebo antikoagulační léčby.
Literatura:
1. | Aaslid R, Eden A, Ringelstein EB, Lindegaard KF, Harders A, et al. Transcranial Doppler Sonography. Springer – Verlag, Wien, 1986, 177. |
2. | Ringelstein EB. A Practical Guide to Transcranial Doppler Sonography. Noninvasive Imaging of Cerebrovascular Disease, Alan R. Liss, Inc., 1989: 75 – 121. |
3. | Babikian VL, Wechsler LR.Transcranial Doppler Ultrasonography. Butterworth – Heinemann, Woburn, MA, 1999, 512. |
4. | The Intersocietal Commission for The Accreditation of Vascular Laboratories. Essentials And Standards for Accreditation in Noninvasive Vascular Testing. Intracranial Cerebrovascular Testing. 1/2000. |
5. | Klingerhofer J, Bartels E, Ringelstein EB, et al. New Trends in Cerebral Hemodynamics And Neurosonology. Elsevier Science B.V., Amsterdam 1997, 845. |
6. | Frima-Verhoeven PAW, et al. Basilar Artery Blood Flow on Vertebrobasilar Ischaemia in the Subclavian Steal Phenomenon. Cerebrovasc.Dis. 1992, 2: 293 – 296 . |
7. | Giller CA. A Bedside Test for Cerebral Autoregulation Using Transcranial Doppler. Acta Neurochir. 1991, 108: 7 – 14 . |
8. | Jorgensen LG, Schroeder TV. Transcranial Doppler for Detection of Cerebral Ischaemia During Carotid Endarterectomy. Eur.J.Vasc.Surg. 1992, 6: 142 – 147. |
9. | Kushner MJ, et al. Transcranial Doppler in Acute Hemispheric Brain Infarction. Neurology 1991, 41: 109 – 112. |
10. | Provinciali L, et al. Transcranial Doppler As Diagnostic Tools in Vascular Dementia. Eur. Neurol. 1990, 30: 109 – 112 . |
11. | Sbarigia E, Speziale F, Giannoni MF, Colonna M, Panico MA, Fioriani P. Post-carotid Endartectomy Hyperperfusion Syndrome: Preliminary Observations for Identifying at Risk Patients by Transcranial Doppler Sonography And the Acetazolamide Test. Eur.J.Vasc.Surg. 1993, 7: 252 – 256 . |
12. | Sloan MA, et al.Sensitivity And Specificity of Transcranial Doppler in the Diagnosis of Vasospasm Fallowing SAH. Neurology, 1989, 39: 1514 – 1518. |
13. | Spencer MP, Thomas GI, Moehring ME. Relation Between Middle Cerebral Artery Blood Flow Velocity And Stump Pressure During Carotid Endarterectomy. Stroke, 1992, 23: 1439 – 1445. |
14. | Teague SM, et al. Detection of Paradoxical Cerebral Embolisation by Transcranial Doppler. Stroke 1991, 22: 740 – 745. |
15. | Widder B, Kleiser B, Krapf H. Course of Cerebrovascular Reactivity in Patients with Carotid Artery Occlusions. Stroke 1994, 25: 1963 – 1967. |
16. | Nagai Y, Kemper MK, Earley CJ. Metter EJ. Blood Flow Velocities And Their Relationships in Carotid And Middle Cerebral Arteries. Ultrasound in Med.Biol. 1998, 8: 1131 – 1136. |