Co je cerebrální mikroangiopatie

Copyright: © 2019 ve vlastnictví autorů. Držitel licence: RNIMU im. N.I. Pirogová.
Tento článek má otevřený přístup a je distribuován za podmínek licence Creative Commons Attribution (CC BY).

PŮVODNÍ VÝZKUM

Vliv průtoku krve a poruch průtoku mozkomíšního moku podle dat MRI s fázovým kontrastem na stav mozku u věkově závislé mozkové mikroangiopatie

E. I. Kremneva 1 , B. M. Achmetzyanov 2 , L. A. Dobrynina 1 , M. V. Krotenková 1

1 Vědecké centrum neurologie, Moskva, Rusko

2 PET-Technology LLC, Ufa, Rusko

Pro korespondenci: Elena Igorevna Kremneva
Volokolamskoe shosse, 80, Moskva, 125367; ur.ygoloruen@avenmerk

Financování: práce byly provedeny v rámci státního zadání Federálního státního rozpočtového vědeckého ústavu Vědeckého centra neurověd.

Podíl autorů na díle: E. I. Kremneva – metodologie výzkumu, analýza a interpretace dat, psaní a design článku; B. M. Achmetzyanov – sběr dat; zpracování a interpretace dat; statistická analýza; L. A. Dobrynina – obecná myšlenka a metodika studie, interpretace dat, sběr a analýza klinické části dat; M. V. Krotenkova — supervize výzkumu, metodologie výzkumu, interpretace dat.

Obdržený článek: 28.07.2019 Článek byl přijat k publikaci: 12.08.2019 Publikováno online: 25.08.2019

V současné době je úspěch MRI neurozobrazení dán schopností nejen zhodnotit nejmenší anatomické struktury mozku, ale také vidět, jak mozek funguje, jak se mění jeho metabolismus, jeho prokrvení a cirkulace mozkomíšního moku. Jednou z metod funkčního MR zobrazení je fázově kontrastní MRI (PC-MRI), která umožňuje současné získávání informací o arteriálním, venózním průtoku krve a průtoku mozkomíšního moku. V klasické verzi FC-MRI využívá bipolární gradienty (stejné velikosti, ale opačných směrů) s dvojitým sběrem dat a následným odečítáním. V tomto případě jsou fáze stacionárních spinů vzájemně odečteny a nastaveny na nulu, zatímco fáze pohyblivých spinů se mění úměrně rychlosti jejich pohybu, protože v pohybujících se médiích se velikost prvního a druhého gradientu nerovná v důsledku prostorový posun protonů; Rozdíl ve velikosti je přesně určen rychlostí pohybu protonů vody, což umožňuje vypočítat rychlost a další charakteristiky proudění [1]. Synchronizací pulzní sekvence se srdečním cyklem se získá série snímků obsahujících informace o rychlosti, které lze korelovat s fázemi srdečního cyklu. Jediný sken tedy vytváří fázové a magnitudové snímky obsahující jak rychlostní, tak anatomická data.

Nejrozšířenější aplikace FC-MRI metody je v hodnocení průtoku mozkomíšního moku a jeho změn u hydrocefalu, včetně posouzení efektivity jejich chirurgické léčby [2]. Schopnost rychle, neinvazivně a nezávisle na výzkumníkovi posoudit rychlostní a objemové ukazatele arteriálního, venózního průtoku krve a průtoku mozkomíšního moku a jejich časový vztah ve vztahu k fázím srdečního cyklu, jakož i schopnost studovat funkční vlastnosti tepen, žil a sinusů, likvorových prostorů, které určují intrakraniální poddajnost [3], činí z metody optimální nástroj pro studium onemocnění CNS, který může být založen na nerovnováze indikovaných intrakraniálních složek. Jedním z takových onemocnění je cerebrální mikroangiopatie (CMA), neboli onemocnění malých cév, které je chápáno jako soubor neurozobrazovacích, morfologických a přidružených klinických příznaků způsobených poškozením malých tepen, arteriol, kapilár a venul [4]; V Rusku je zahrnuta do širšího konceptu cerebrovaskulární insuficience (CVI) [5]. Společenský význam CMA je extrémně vysoký: je spojen s nejméně 20 % všech případů cévní mozkové příhody a 45 % demencí [6]. Navzdory celosvětovému jednomyslnému uznání vedoucí úlohy arteriální hypertenze (AH) a věku při rozvoji CMA [4] existuje značný počet případů rozvoje této patologie u starších lidí a starších osob s absencí AH. nebo nejednoznačnost jejich vztahů příčina-následek [7]. Tato pozorování iniciovala studie role dalších rizikových faktorů a patofyziologických mechanismů pro rozvoj CMA [6], jako je časná endoteliální dysfunkce se zvýšenou permeabilitou hematoencefalické bariéry (BBB) ​​a rozvoj vazogenního kortikálního edému. a poškození bílé hmoty mozku, což vede u těchto pacientů k narušení veno- a mozkomíšního moku [8]. Dosud nebyly provedeny prakticky žádné studie o významu poruch průtoku krve a mozkomíšního moku při poškození mozku u pacientů s CMA různého stupně závažnosti. Objasnění patogenetického významu tohoto mechanismu poškození mozku se může stát základem pro zásadně nové přístupy k managementu a léčbě pacientů s CMA a metoda FC-MRI, jak již bylo naznačeno, je pro tento úkol optimální, a proto byla použita v naší studii. Cílem této práce bylo analyzovat význam poruch cerebrálního arteriálního, venózního průtoku krve a průtoku mozkomíšního moku při tvorbě MRI příznaků CMA.

PACIENTI A METODY

Hlavní soubor zahrnoval 96 pacientů s CMA (31 mužů a 65 žen, průměrný věk 60,91 ± 6,57 let), kteří se přihlásili do Vědeckého neurologického centra. Kritéria pro zařazení pacientů do studie: přítomnost kognitivních potíží; přítomnost změn na MRI odpovídajících známkám CMA dle standardů STRIVE (nedávno se vyskytující malé subkortikální infarkty, lakuny, hyperintenzita bílé hmoty (WMH), rozšířené perivaskulární prostory (WVS), mikrokrvácení (MB), atrofie mozkové hmoty) [ 9]. Kritéria vyloučení: přítomnost demence, jejíž závažnost ztěžuje provedení studie; přítomnost jiných příčin mrtvice a poškození mozku; přítomnost afázie; kontraindikace pro vyšetření MRI; přítomnost těžké somatické patologie; aterosklerotické léze hlavních tepen hlavy a krku se stenózou více než 50 %. Kontrolní skupinu tvořilo 23 zdravých dobrovolníků (8 mužů a 15 žen, průměrný věk 59,13 ± 6,56 let), bez klinických a MRI údajů o přítomnosti vaskulární a degenerativní patologie mozku. Všichni pacienti a subjekty kontrolní skupiny podstoupili celkové, neurologické a neuropsychologické vyšetření, posouzení nezávislosti chování v běžném životě a MRI mozku.
MRI mozku byla provedena na magnetickém rezonančním zobrazovacím skeneru Magnetom Verio (Siemens AG; Erlangen, Německo) s magnetickou indukcí 3,0 Tesla a za použití 12-kanálové hlavové cívky. Plán studie zahrnoval rutinní MRI pro posouzení diagnostických příznaků MRI CMA, MRI s fázovým kontrastem pro stanovení průtoku krve a parametrů průtoku mozkomíšního moku.

Rutinní klinické MRI zahrnovalo následující režimy: T2 spin echo, 3D T1mpr, FLAIR, DWI (difuzně vážené zobrazení), SWI (susceptibility vážené zobrazení). Analýza obrazu byla provedena pomocí lékařského zobrazovacího softwaru RadiAnt DICOM Viewer, verze 3.0.2 (Medixant; Poznaň, Polsko) s posouzením vlastností MRI CMA v souladu se standardy STRIVE. Dle údajů DWI pacienti neměli akutní a subakutní lakunární infarkty, a proto nebyl tento příznak dále diskutován. Na Obr. 1 ukazuje schéma studia MRI příznaků CMA podle odpovídajících hlavních MRI módů, principů hodnocení MRI příznaků podle lokalizace a závažnosti. Pacienti byli rozděleni do skupin podle stupně obecné závažnosti změn v bílé hmotě mozkových hemisfér podle Fazekasovy škály: F1 – jednoduchá ložiska, F2 – jednoduchá a částečně splývající ložiska, F3 – splývající ložiska [12, 13] .

MRI s fázovým kontrastem byla použita k posouzení intrakraniálního průtoku krve a průtoku mozkomíšního moku. Sběr dat byl prováděn za synchronizačních podmínek pomocí periferního pulzního senzoru. Srdeční cyklus byl zachycen ve 32 snímcích. Parametry skenování byly:
TR = 28,7 ms, TE = 8 ms, tloušťka řezu – 5,0 mm, zorné pole – 101 × 135 mm, matice 256 × 192 pixelů, V_en (hodnota kódování rychlosti) pro průtok mozkomíšního moku byla 5–20 cm/s, pro průtok krve – 60–80 cm/s. Rovina řezu byla orientována přísně kolmo ke směru proudění krve ve vnitřních karotických tepnách (ICA) a vertebrálních tepnách (VA) na úrovni obratlů C2–C3, směr proudění mozkomíšního moku na úrovni v. cerebrální akvadukt a také kolmo na průtok krve v přímém a horním sagitálním sinusu (obr. 2). Obrázky byly zpracovány pomocí Bio Flow Image, Flow Analysis Software, verze 04.12.16 (Francie). Byly vypočteny: objemový průtok krve v ICA a PA a jejich součet – celkový průtok krve mozkovou arterií (tABF) (ml/min); žilní průtok krve v horním sagitálním sinu (sssVBF) (ml/min), přímém sinu (stVBF) (ml/min); zdvihový objem mozkomíšního moku (průtok akvaduktového likéru, aqLF) (mm3/s) a plocha mozkového akvaduktu (Saq) (mm2).
Pro posouzení elastických vlastností (rigidity) arteriální cévní stěny byl index arteriální pulsatility (Pi) vypočten pomocí vzorce:

kde v_střední — průměrný průtok krve během srdečního cyklu, V_max и _Vmin — maximální a minimální hodnoty průtoku krve; index intrakraniální poddajnosti (ICC) = zdvihový objem mozkomíšního moku (mm3/s) na úrovni mozkového akvaduktu dělený objemem arteriálního pulzu (mm3/s), rovný ploše pod křivkou průtoku arteriální krve nad průměrem hodnota průtoku krve během srdečního cyklu. Zvýšení tohoto indexu odráží snížení intrakraniální poddajnosti. Intrakraniální poddajnost zase odráží schopnost intrakraniálního kompartmentu (včetně mozku, mozkomíšního moku a krve v cévách) přizpůsobit se změně objemu jedné z jeho složek nebo výskytu cizího útvaru (např. hematom nebo nádor) bez významné změny intrakraniálního tlaku.
Statistické zpracování dat bylo provedeno pomocí softwarového balíku IBM SPSS Statistics 23.0 (IBM Company; USA). V případě kvantitativní závislé proměnné byla k posouzení vlivu nezávislé kvalitativní proměnné použita jednocestná analýza rozptylu ANOVA, po níž následovalo párové srovnání (mezi úrovněmi seskupovací proměnné) a korekce pomocí nejméně významného rozdílu (LSD ) metoda.

Obecné charakteristiky příznaků MRI u pacientů s CMA jsou uvedeny v tabulce. U 94 (97,9 %) pacientů byly PVP >10 detekovány v semiovalních centrech a u všech pacientů v subkortikálních strukturách, proto byly do analýzy zahrnuty pouze údaje o stupni expanze PVP.

Vztah cerebrálního arteriálního průtoku krve s MRI rysy CMA

Statisticky významné (р 10 v bílé hmotě ve srovnání se skupinou bez lakun; pokles stVBF ve skupině pacientů s počtem lakun 5–10 a > 10 a pokles sssVBF ve skupině pacientů s počtem lakun > 10 a 10 oproti skupině bez lakun) (obr. 5 ); aqLF, Saq, ICC mezi kontrolou a skupinami pacientů s juxtakortikálním ICR v různých částech mozku (zvýšení aqLF, Saq, ICC ve skupině pacientů s 5–10 ICR v juxtakortikálním WM temporálního a parietálního laloku ve srovnání s pacienty bez ICR a časnými (