WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

ТУЛУПОВ Андрей Александрович

Возможности магнитно-резонансной томографии

в морфо-функциональной оценке

церебрального венозного кровотока и ликвороциркуляции

14.01.13 - лучевая диагностика, лучевая терапия

03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук

Томск – 2011

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте «Международный томографический центр» Сибирского отделения РАН (г. Новосибирск, Россия).

Научные консультанты:

доктор медицинских наук СЕМЕНОВ СТАНИСЛАВ ЕВГЕНЬЕВИЧ

доктор медицинских наук, профессор, академик РАН Иванова Людмила Николаевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Дергилев Александр Петрович

доктор медицинских наук, профессор Колпинский Глеб Иванович

доктор медицинских наук, профессор Баскаков Михаил Борисович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (ГОУ ВПО АГМУ Росздрава), г. Барнаул.

       

Защита состоится «___» _____________ 2011 г. в 9:00 часов на заседании диссертационного совета Д 001.036.01 при Учреждении РАМН Научно-исследовательском институте кардиологии СО РАМН по адресу: 634012, ул. Киевская, 111а, г. Томск.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения РАМН Научно-исследовательского института кардиологии СО РАМН (634012, г. Томск,  ул. Киевская 111а).

Автореферат разослан «___» _________________ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета:

доктор медицинских наук, профессор

Ворожцова И.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Патологические процессы, развивающиеся в организме человека, практически всегда в основе патогенеза имеют механизм нарушения циркуляции какой-либо из биологических жидкостей: крови, лимфы, цереброспинальной жидкости (ликвора), тканевой жидкости, мочи, желчи, кишечного содержимого, слизи дыхательных путей, околоплодных вод, внутриглазной, внутрисуставной, внутриплевральной и внутриперитонеальной и др. жидкостей. Необходимо отметить, что существуют весьма различные условия перемещения жидкостей: линейная и объемная скорость, характер взаимодействия жидкости с трубчатыми системами организма (в условиях нормы и при патологическом изменении их стенок и просвета), состояние систем коагуляции крови и лимфы, а также аналоги этих механизмов в других жидкостях (выпадение конкрементов, сгущение и др.) (Бородин Ю.И. и др., 2000; Летягин А.Ю., 2002). Диагностическая визуализация и количественная оценка динамики перемещения этих субстратов считается основой клинической диагностики в большинстве медицинских специальностей (Сагдеев Р.З. и др., 2000).

Среди всего многообразия методов лучевой диагностики отличительной особенностью магнитно-резонансная томографии (МРТ) является факт возможности прижизненного неинвазивного изучения структур человеческого тела, а широкий спектр научно-диагностических подходов к визуализации и диагностической оценке центральной нервной системы (ЦНС) и ее жидких сред (крови и ликвора), реализуемый в МРТ, не может предложить ни один другой метод лучевой диагностики, предоставляя МР-томографии пальму первенства в этой области (Корниенко В.Н. и др., 2006).

В области головы и шеи можно выделить две наиболее актуальные сферы приложения МРТ методик:

1.  Оценка тока крови по венозным и артериальным сосудам в норме и при патологии. Головной мозг одна из наиболее кровоснабжаемых областей человеческого организма. Достаточный приток артериальной, адекватный отток венозной крови и хороший микроциркуляторный обмен кислорода, углекислоты, питательных веществ и метаболитов в тканях очень важен для нормального функционирования всех отделов нервной системы и других структур этого региона. Нарушение таких параметров кровотока как: скорость, давление, вязкость и др. может вызвать тяжелую патологию с фатальным исходом.

При этом, подавляющее большинство исследований посвящено изучению артериального звена мозговой гемодинамики и лишь в единичных работах обсуждается роль венозной системы в формировании цереброваскулярных заболеваний (Бабенков Н.В. 2000). Тем не менее, исследования последних лет, направленные на изучение различных отделов венозной системы, позволили утвердить взгляд на венозное звено как активную часть кровообращения (Григорюк А.А. 1995), во многих случаях ответственную за развитие сложных и имеющих важнейшее физиологическое значение компенсаторных реакций, обеспечивающих постоянство мозгового кровотока и внутричерепного объёма. Следует также отметить, что в отличие от артериального звена, изучение венозной патологии более строго требует применения неинвазивных методов, что обусловлено нежелательностью риска проведения контрастных методов исследования при малой выраженности клинической картины, когда серьёзные нарушения церебрального венозного кровообращения проявляются «латентной» формой симптомокомплекса, но ведут при этом к значительному и длительному снижению трудоспособности (Семенов С.Е., 2001; Тен С.Б., 2006). Существующие диагностические методы долгое время не позволяли получать достаточно полную информацию о параметрах церебрального венозного кровотока, и именно поэтому разработка новых подходов и оригинальных методик визуализации венозных коллекторов головного мозга с целью верификации диагноза, определения дальнейшей терапевтической или хирургической тактики лечения, а также прогноза при заболеваниях центральной нервной системы – представляется чрезвычайно перспективным направлением в ангиологии, неврологии и нейрохирургии.

В настоящее время единственным неинвазивным методом исследования кровоснабжения головного мозга является магнитно-резонансная ангиография (МРА), которая позволяет без использования контрастных средств визуализировать кровоток по сосудам головного мозга. Хотя МРА пока ещё не может полностью заменить контрастную рентгеновскую ангиографию ни при одном из видов патологических изменений, тем не менее, такие достоинства этого метода как: неинвазивность, безопасность, отсутствие лучевой нагрузки (Абрамова Н.Н. и др., 1995;  Иванова О.П. и др., 1996;  Синицин В.Е., 1997;  Тютин Л.А. и др., 1998; Ринк П.А., 2003;  Алиханов А.А., 2006; Корниенко В.Н. и др., 2006), достаточно высокая диагностическая информативность изображений (Тютин Л.А., 1997; Яковлева Е.К. и др., 2005; Siewert B. et al., 1995) и наличие по многим параметрам высокой корреляции с данными контрастной рентгеновской ангиографии (Прохорова Е.С. и др., 2005) позволяют говорить о перспективности метода. Именно поэтому улучшение качества получаемых МР-ангиограмм на основе совершенствования программного обеспечения, разработка и внедрение новейших методик МРА, сокращение времени исследования и постобработки являются основными направлениями в развитии этого метода (Корниенко В.Н. и др., 1997). В результате, был разработан ряд модификаций МР-ангиографии, направленных на визуализацию не только церебральных артерий, но и вен, получивших название магнитно-резонансной венографии (МРВ), которая наиболее предпочтительна для оценки крупных венозных структур головы и шеи (Абрамова Н.Н. и др., 1997; Семёнов С.Е., 1999; Яковлева Е.К. и др., 2005; Liauw L. et al., 2000; Lee S.K. et al., 2002).

2.  Оценка движения цереброспинальной жидкости (ликвора) в норме и при патологии. Нормальное функционирование центральной нервной системы человека невозможно без продукции, депонирования, перемещения и реабсорбции цереброспинальной жидкости, поскольку она обеспечивает питание и дренирование тканей головного и спинного мозга, создавая для них специфическую внутреннюю среду, нарушение параметров которой ведет к тяжелым заболеваниям и гибели организма (Di Chiro G., 1964). Эти процессы, по существу, являются аналогами работы лимфатической системы организма и тесно связаны с ней (Бородин Ю.И. и др., 2000; Бородин Ю.И. и др., 2005; Foldi M., 1999).

На сегодняшний день методики рентгеновской миелографии и пневмоэнцефалографии практически полностью вытеснены безопасной магнитно-резонансной миелографией (МРМ), которая позволяет получать изображения ликворосодержащих полостей и пространств ЦНС без введения дополнительного контрастного вещества.

Движение цереброспинальной жидкости имеет определенную ритмику в различных отделах ЦНС, изменяющуюся при различных заболеваниях, нарушении обменных процессов, поражении сердечно-сосудистой системы и других патологиях, а «статическая» МРМ не дает возможности исследовать ритмическую составляющую процесса ликворотока.

До недавнего времени количественную оценку потока способно было осуществить, пожалуй, только ультразвуковое исследование с допплерографией, обладающее всеми присущими данному методу недостатками (Baumgartner R.W. et al., 1997). Именно поэтому, для исследования количественных особенностей перемещения крови и ликвора наиболее актуальным направлением является внедрение в диагностическую практику наиболее современных и высокоинформативных диагностических методик с возможностью количественной оценки потока. Одна из них – это методика оценки потока Quantitative Flow (Q-Flow) («Philips») в кино-режиме на основе метода фазового контраста (Lotz J. et al., 2002) с кардиосинхронизацией по электрокардиографии (ЭКГ) с последующей реконструкцией и совмещением по времени сердечного цикла и полученных при исследовании профилей потока.

Вместе с этим, для исследования циркуляции ликвора можно использовать методику кино-МРМ на основе двухмерной импульсной последовательности MYUR («Bruker»). С ее помощью можно достоверно, в динамике визуализировать особенности перемещения ликвора в желудочках и субарахноидальных пространствах головного и спинного мозга, оценивать средней уровень и амплитуду ритмов движения цереброспинальной жидкости в норме и при патологии (Сагдеев Р.З. и др., 2000; Fanucci E. et al., 1992).

В комплексе с другими импульсными последовательностями МРТ данные методики расширяют возможности морфо-функционального исследования сосудистых и ликворосодержащих структур головы и шеи, позволяя достоверно оценивать количественные особенности потока крови и цереброспинальной жидкости (Alperin N. et al., 2000; Freund M. et al., 2001; Huang T.E. et al., 2004).

Однако, несмотря на стремительное развитие высоких диагностических технологий до настоящего времени остаются недостаточно освещенными вопросы закономерностей церебральной гемодинамики и ликвородинамики в норме и при патологии, а недостаточное ко­личество фактических данных в литературе пока не дает возможности создать целостную картину кровообращения и ликвороциркуляции в центральной нервной системе (Шумилина М.В. и др., 2004). Остается малоизученным вопрос о том, как взаимосвязаны повреждения артериальной и венозной систем, а имеющиеся данные противоречивы (Шумилина М.В., 2002).

Кроме того, остается нерешенным круг задач, связанных с характером течения жидкостей (крови и ликвора) в полых трубчатых структурах (сосудах и ликворосодержащих полостях), требующих моделирования с увеличением масштаба и сохранением гидродинамического подобия течения, учитывая физико-химические свойства жидкости и анатомо-топографический ход сосудистой структуры (Lorenz R. et al., 2009).

Еще в прошлом веке предпринимались попытки стандартизировать основные методики МРТ (Reimer P. et al., 1998). Однако, поскольку МРТ является высокотехнологичным дорогостоящим методом диагностики, со временем появляется необходимость так оптимизировать методики, чтобы при минимальном времени исследования получить необходимую диагностическую информацию, анатомически адекватную и бесспорную (Бондарчук Д.В. и др., 2005; Коростышевская А.М., 2010; Kirchhof K. et al., 2002). Несмотря на то, что в литературе по МРТ имеются описания методик исследования некоторой сосудистой патологии и обсуждение особенностей визуализации изменений, связанных с ликворосодержащей системой (Henry-Feugeas M.C. et al., 2001), нормальные анатомические особенности этих структур головного мозга и количественные аспекты функционирования данных систем по данным МРТ обсуждались недостаточно (Chaceres D.W. et al., 1991; Lee J.H. et al., 2004).

В связи с этим была сформулирована цель работы: разработать комплекс стандартизованных методик МРТ визуализации и количественной оценки церебрального венозного кровотока и ликвородинамики в норме и при патологии.

Задачи исследования:

  1. Модифицировать методики МР-ангиографии и МР-миелографии в двухмерном и кино-режиме для МР-томографов с силой поля 0,5 Тл с целью наилучшей визуализации сосудистых и ликворосодержащих структур области головы и шеи.
  2. Модифицировать фазо-контрастную методику Q-Flow для МР-томографов с силой поля 1,5 Тл в применении к исследованию церебрального венозного кровотока и ликвородинамики.
  3. Оценить вариации кровотока по системе крупных венозных коллекторов головы и шеи, а также выявить связь между анатомией затылочных долей головного мозга и морфо-функциональными особенностями венозного оттока.
  4. Провести модельные исследования церебрального венозного кровотока и комплексный многоуровневый анализ параметров венозного оттока от головного мозга у людей в условиях нормы и при венозном тромбозе.
  5. Оценить влияние таких факторов как: возраст, пол и топографическое положение области измерения МР-сигнала на средний уровень и амплитуду ритмов циркуляции ликвора.
  6. Провести комплексный многоуровневый анализ параметров ликвородинамики на базальном интракраниальном и шейном уровне в условиях нормы и при аномалии Арнольда-Киари I.

Научная новизна. Оптимизированы статические и кино- методики МР-ангиографии и МР-миелографии для МР-томографов с силой поля 0,5 Тл и 1,5 Тл, что позволило предложить комплекс стандартизованных импульсных последовательностей для визуализации и количественной оценки церебрального венозного кровотока и ликвородинамики в норме и при патологии. Техническое усовершенствование данных методик позволило выявить новые закономерности венозного звена мозгового кровообращения и ликвороциркуляции.

Впервые проведено модельное исследование характера потока по сигмовидному синусу. Определена точность результатов измерений скоростных характеристик потока, получаемых с помощью фазо-контрастной методики Q-Flow. На основании модельных экспериментов установлено, что сигмовидные синусы создают закрутку кровотока за счет своей геометрии.

Впервые получены новые данные о пиковой скорости потока, средние для одного сердечного цикла значения линейной и объемной скоростей, а также площадей просвета крупных церебральных венозных коллекторов и ликворосодержащих пространств на базальном интракраниальном и шейном уровне.

Опираясь на полученные данные, впервые в отечественной радиологии проведено исследование динамических морфо-функциональных особенностей церебрального венозного кровотока и ликвородинамики в области головы и шеи с последующим комплексным многоуровневым количественным анализом соответствующих параметров. Полученные результаты развивают принципиально новое направление лучевой диагностики сосудистой и ликворосодержащей систем.

На основании анализа репрезентативного материала получены новые количественные данные о характере венозного оттока от головного мозга, подтверждающие теорию асимметрии церебрального венозного кровотока. При этом, выявлена связь между анатомией затылочных долей головного мозга и особенностями венозного оттока от головного мозга по крупными парным венозными синусами твёрдой мозговой оболочки.

Впервые проведена оценка вклада факторов возраста, пола и топографического положения области измерения МР-сигнала на характер ликвороциркуляции, а также фактора возраста – на особенности венозного оттока.

Использование кино-методик исследования с возможностью количественной оценки потока позволило впервые наглядно в реальном времени продемонстрировать особенности церебрального венозного кровотока и ликвороциркуляции как в условиях нормы, так и при венозном тромбозе и аномалии Арнольда-Киари I.

По результатам комплексного многоуровневого количественного анализа скоростных параметров потока крови и ликвора впервые установлено, что для тромботического поражения церебральных венозных коллекторов и в условиях аномалии Арнольда-Киари I характерно отклонение количественных показателей кровотока и ликвородинамики от нормальных значений.

Практическая значимость исследования. Полученные в результате исследования данные имеют практическую значимость в качестве количественных показателей циркуляции венозной крови и ликвора, что позволяет использовать эти данные в клинической и инструментальной диагностике. Топографические взаимоотношения венозных структур с окружающими тканями, а также особенности потока крови и ликвора важны как для неврологов при планировании терапии, так и для нейрохирургов – для всесторонней оценки нейрохирургической патологии и выбора оптимальной тактики при операциях на спинном и головном мозге, а также для оценки эффективности консервативного и оперативного лечения больных с заболеваниями центральной нервной системы.

Внедрение в клиническую практику предложенного комплекса методических подходов адаптации методик МР-ангиографии и МР-миелографии (как правило, имеющихся в стандартной комплектации любых высокопольных и среднепольных томографов) будет способствовать предупреждению развития острых нарушений мозгового кровообращения или своевременной коррекции тактики проводимого лечения.

Включение в протокол МРТ исследования головного мозга динамического методик сканирования с возможностью количественной оценки потока позволит получать кино-изображения кровотока и ликвородинамики в реальном времени с возможностью оценки скоростных показателей, что повышает точность диагностики различной патологии центральной нервной системы.

На защиту выносятся следующие положения:

  1. Использование комплекса предлагаемых стандартизованных методик МР-ангиографии и МР-миелографии позволяет повысить информативность полученного изображения, что дает возможность не только качественно, но и количественно оценивать особенности потока крови и ликвора; визуализировать сосудистые и ликворосодержащие структуры ЦНС, не определяемые при стандартных исследованиях; сократить время обследования пациента и получить достаточный объем количественных данных для всесторонней морфо-функциональной оценки церебрального венозного кровотока и ликвородинамики.
  2. Кровоток по крупным венозным коллекторам головы и шеи в условиях нормы осуществляется синфазно, но асимметрично с преимущественной редукцией скоростных характеристик потока слева, что коррелирует с преобладанием размеров ипсилатеральной затылочной доли над контралатеральной. При этом, сигмовидные синусы создают закрутку кровотока за счет своей сложной геометрии.
  3. В условиях тромботического поражения церебральных венозных коллекторов формируется выраженная асимметрия потока с полной потерей синфазности, а также изменение путей оттока венозной крови из полости черепа, с вовлечением коллатеральных сосудистых структур.
  4. Скоростные характеристики антеградного потока ликвора достоверно превосходят значения ретроградного на большинстве исследуемых уровней. Средний уровень и амплитуда ритмов колебаний ликвора в условиях нормы подвержены влиянию факторов возраста и топографического положения области измерения МР-сигнала.
  5. В условиях аномалии Арнольда-Киари I в системе «отверстие Мажанди – задние отделы большого затылочного отверстия – С2-С3 шейный уровень» теряется синфазность объемной и пиковой скоростей антеградного и ретроградного потоков ликвора с полной редукцией всех скоростных характеристик ликворотока в задних отделах большого затылочного отверстия.

Внедрение результатов исследования. Полученные в работе результаты нашли практическое применение в диагностической практике Лаборатории медицинской диагностики Учреждения Российской академии наук Института «Международный томографический центр» Сибирского отделения РАН (Акт внедрения в диагностический процесс от 12.05.2011). Результаты исследования внедрены в образовательный процесс на Медицинском факультете Новосибирского государственного университета – курс «Компьютерная МРТ-анатомия», читаемый студентам 6-ого курса, сертификационный курс повышения квалификации врачей «Современные методы лучевой диагностики в медицине» (Акт внедрения в образовательный процесс).

Апробация материалов диссертации. Положения работы доложены на: конференциях молодых ученых Учреждения Российской академии наук Института «Международный томографический центр» Сибирского отделения РАН (Новосибирск, Россия, 2000, 2001, 2002, 2003, 2005); международных научных конференциях «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, Россия, 2001, 2002, 2004); международной конференции «Перспективные методы томографической диагностики. Разработка и клиническое применение» (Томск, Россия, 2003); международной конференции «Современные подходы к диагностике, профилактике и лечению нейродегенеративных заболеваний (деменции, инсульта и болезни Паркинсона)» (Новосибирск, Россия, 2003); международной конференции «Проблемы лимфологии и интерстициального массопереноса» (Новосибирск, Россия, 2004); конференциях «Достижения современной лучевой диагностики в клинической практике» (Томск, Россия, 2004, 2008); V молодёжной научной конференции СО РАМН «Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины» (Новосибирск, Россия, 2004); международных семинарах по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология) (Ростов-на-Дону, Россия, 2004, 2006, 2008); Невских радиологических форумах (Санкт-Петербург, Россия, 2005, 2007, 2009, 2011); всероссийских конгрессах лучевых диагностов «Радиология» (Москва, Россия, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011); региональной конференции «От рентгенологии к лучевой диагностике» (Новокузнецк, Россия, 2007); международных специализированных медицинских выставках Сибирская ярмарка «Медсиб» (Новосибирск, Россия, 2008, 2009, 2010, 2011); конгрессе Европейского общества магнитного резонанса в медицине и биологии-2008 (Валенсия, Испания, 2008); научно-практической конференции с международным участием «Новые стратегии в диагностике и лечении болезней мозга» (Новосибирск, Россия, 2009); всероссийской научно-практической конференции «Посттромботическая болезнь» (Санкт-Петербург, Россия, 2009); научной конференции «Медицинская геномика и протеомика» (Новосибирск, Россия, 2009); симпозиуме Международного общества магнитного резонанса в медицине «Поток, функция и механика сердечно-сосудистой системы» (Синтра, Португалия, 2009); конгрессе Европейского общества магнитного резонанса в медицине и биологии-2009 (Анталия, Турция, 2009); конференции «Лучевые и оптико-визуальные методы диагностики как технологическая основа оптимизации диагностики» (Новосибирск, Россия, 2009); международной научной конференции «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» (Шарм-Эль-Шейх, Египет, 2009); конференции «Нейросонология и церебральная гемодинамика» (Москва, Россия, 2009); Европейских конгрессах радиологов (Вена, Австрия, 2010, 2011); международных Пироговских научных медицинских конференциях студентов и молодых учёных (Москва, Россия, 2010, 2011); научной конференции «Фундаментальные науки - медицине» (Новосибирск, Россия, 2010); I съезде врачей лучевой диагностики СФО «Достижения, перспективы и основные направления развития лучевой диагностики в Сибири» (Новосибирск, Россия, 2010); международной научной конференции «Диагностика, терапия, профилактика социально-значимых заболеваний человека» (Анталия, Турция, 2010); XV международной конференции по методам аэрофизических исследований (Новосибирск, Россия, 2010); всероссийской конференции «Устойчивость и турбулентность течений гомогенных и гетерогенных жидкостей» (Новосибирск, Россия, 2010); VIII научно-практической конференции Ассоциации флебологов России (Москва, Россия, 2010); съезде пользователей оборудования «Philips» (Москва, Россия, 2010); XVI всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов» (Москва, Россия, 2010); заседании Ученого совета Учреждения Российской академии наук Института «Международный томографический центр» Сибирского отделения РАН (Новосибирск, Россия, 2011); заседании экспертного совета при спецсовете Д 001.036.01 в НИИ Кардиологии СО РАМН (Томск, Россия, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 69 научных работ (из них – 15 статей в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ для опубликования основных научных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук и 1 учебно-методическое пособие).

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, изложения материалов и методов исследования, пяти глав результатов собственного исследования, а также их анализа и обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Вся работа изложена на 317 страницах машинописного текста. В ней содержатся: 51 рисунок, 50 таблиц, 91 диаграмма. Список цитируемой литературы содержит 288 источников (128 - русскоязычных и 160 - иностранных).

Личный вклад автора. Дизайн исследования, постановка цели и задач диссертационной работы, методический подход к их выполнению разработаны лично автором. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.

Материалы и методы исследования. Для решения поставленных задач в исследование было включено 440 человек. Все они были разделены на 6 групп:

Группа 1. С целью оптимизации методики 2D-PHAS МРА и оценки кровотока по внутренним яремным венам (ВЯВ) и системе крупных венозных синусов твёрдой мозговой оболочки на МР-томографе с силой поля 0,5 Тл было проведено МРТ исследование головы и области шеи 120-ти здоровым лицам (без неврологических нарушений в анамнезе и неврологическом статусе, без МР-признаков нарушения церебральной гемодинамики, а также без МР-данных за объемно-очаговое поражение ткани головного мозга). Возраст обследуемых колебался от 15 до 30 лет; 56 мужчин и 64 женщины.

Группа 2. С целью оптимизации методики 2D-MYUR МРМ и изучения динамических характеристик движения ликвора в области головы и шеи (с помощью методики кино-2D-MYUR) на МР-томографе с силой поля 0,5 Тл было проведено МРТ исследование головы и области шеи 150-ти здоровым лицам (без неврологических нарушений в анамнезе и неврологическом статусе, без МР-признаков нарушения ликвородинамики, а также без МР-данных за объемно-очаговое поражение ткани головного мозга). В этой группе все обследуемые были разделены на 6 возрастных категорий, а также по признаку пола (68 мужчин и 82 женщины).

Группа 3. С целью оптимизации методики МРА в режиме Q-Flow и комплексной количественной оценки кровотока по ВЯВ и системе крупных венозных синусов твёрдой мозговой оболочки на МР-томографе с силой поля 1,5 Тл было проведено МРТ исследование головы и области шеи 97-ми здоровым лицам (без неврологических нарушений в анамнезе и неврологическом статусе, без МР-признаков нарушения церебральной гемодинамики, а также без МР-данных за объемно-очаговое поражение ткани головного мозга). В этой группе (по аналогии с Группой 2) все обследуемые были разделены на 5 возрастных категорий (группа детей от 2 до 14 лет не обследовалась).

Группа 4. С целью оптимизации методики МРМ в режиме Q-Flow и комплексной количественной оценки ликворотока по полостям и пространствам в области головы и шеи на МР-томографе с силой поля 1,5 Тл было проведено МРТ исследование головы и области шеи 55-ти здоровым лицам (без неврологических нарушений в анамнезе и неврологическом статусе, без МР-признаков нарушения ликвородинамики, а также без МР-данных за объемно-очаговое поражение ткани головного мозга). Возраст обследуемых колебался от 15 до 60 лет; 27 мужчин и 28 женщин.

Группа 5. С целью количественной оценки кровотока по ВЯВ и системе крупных венозных синусов твёрдой мозговой оболочки в условиях тромботического поражения на МР-томографе с силой поля 1,5 Тл было проведено МРТ исследование головы и области шеи 12-ти пациентам. Возраст обследуемых колебался от 30 до 60 лет; 6 мужчин и 6 женщин. При рутинном МР-обследовании у всех пациентов были выявлены признаки хронического нарушения мозгового кровообращения различной выраженности, признаки внутричерепной гипертензии, частичная редукция кровотока по одной из позвоночных артерий, патологическая извитость внутренних сонных артерий. Кроме того, при оценке результатов МР-ангиографии, у всех пациентов была выявлена тотальная редукция потока по левосторонним крупным венозным коллекторам головного мозга, а также у 75% пациентов наблюдалось выраженное развитие коллатералей, таких как интраспинальные венозные сплетения и глубокие вены шеи.

Группа 6. С целью количественной оценки ликвородинамики по полостям и пространствам в области головы и шеи условиях аномалии Арнольда-Киари I на МР-томографе с силой поля 1,5 Тл было проведено МРТ исследование головы и области шеи 6-ти пациентам. Возраст обследуемых колебался от 15 до 60 лет; 3 мужчины и 3 женщины. При рутинном МР-обследовании у всех пациентов были выявлены признаки внутричерепной гипертензии и опущение миндалин мозжечка ниже уровня линии Мак-Рея (базион – опистион) более чем на 5 мм.

Процедура привлечения к обследованию была построена строго в соответствии с международными требованиями, которые включают в себя: информированность обследуемого, согласие его на проведение обследования в полном объеме и обеспечение конфиденциальности. В случаях, когда обследуемый являлся несовершеннолетним, подобную процедуру получения информированного согласия проводили с его родителями. Все исследования проводились под контролем и сопровождением Локального этического комите­та Учреждения Российской академии наук Института «Международный томографический центр» Сибирского отделения РАН и соответствовали этическим стандартам, разработанным в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной Медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 г. № 266.

Все исследования были проведены на базе Учреждения Российской академии наук Института «Международный томографический центр» Сибирского отделения РАН на МР-томографах:

  1. Tomikon S50 Avance, производства фирмы «Bruker» (Германия) с напряженностью магнитного поля 0,5 Тл.
  2. «Achieva», производства фирмы «Philips» (Нидерланды) с напряженностью магнитного поля 1,5 Тл.

Нами были проведены следующие исследования:

1. Развитие и оптимизация методик МРТ.

1.1. Оптимизация и развитие методик МР-ангиографии и МР-миелографии на МР-томографе Tomikon S50 Avance с напряженностью магнитного поля 0,5 Тл.

1.1.1. Оптимизация и развитие методики 2D-PHAS МРА с целью изучения вариаций венозного оттока от головного мозга.

1.1.2. Оптимизация и развитие методики 2D-MYUR МРМ с целью визуализации и диагностической оценки Сильвиева водопровода.

1.1.3. Оптимизация и развитие методики кино-2D-MYUR МРМ с целью изучения особенностей динамического изменения контраста ликворосодержащих полостей головы и шеи.

1.2. Оптимизация и развитие методик МР-ангиографии и МР-миелографии на МР-томографе «Achieva» с напряженностью магнитного поля 1,5 Тл.

1.2.1. Модельные исследования потока жидкости с помощью методики Q-Flow.

1.2.2. Оптимизация и развитие методики Q-Flow с целью изучения количественных параметров венозного оттока от головного мозга.

1.2.3. Оптимизация и развитие методики Q-Flow с целью изучения количественных параметров ликвородинамики в области головы и шеи.

2. Анализ полученных МР-изображений.

Для обработки изображений применяли:

  • Вычислительное оборудование на базе Pentium-4/2,4GHz/512Mb под управлением операционной системы Linux 2.4.20 и программного обеспечения «Para Vision» магнитно-резонансного томографа Tomikon S50 Avance фирмы «Bruker» (Германия).
  • Вычислительное оборудование на базе Xeon/2,8GHz/3,0Gb под управлением операционной системы Windows XP и программного обеспечения «Quantitative Flow package» магнитно-резонансного томографа Achieva фирмы «Philips» (Нидерланды).

Для количественной оценки и статистической обработки полученного числового материала и представления его в виде таблиц и графиков использовали вычислительное оборудование на базе Pentium(R) DUAL-CORE/2,5GHz/2,0Gb под управлением операционной системы Windows XP и программного обеспечения MS Word и Excel; Statistica 6.0; MatLab.

Для вычисления интенсивности МР-сигнала в соответствующей структуре (или ее части) выделялись участки индивидуального размера путем обвода контуров интересующей структуры (или вписывания в объект правильных геометрических фигур). Определялась средняя интенсивность МР-сигнала на выделенном участке. МР-контраст выражался в относительных единицах (ОЕ) и вычислялся по формуле: C = (Ia-Ib) / (Ia+Ib), где С – МР-контраст, Ia и Ib – интенсивность сигналов двух различных анатомических областей.

2.1. Анализ МР-ангиографических и МР-миелографических изображений, полученных на МР-томографе Tomikon S50 Avance с напряженностью магнитного поля 0,5 Тл.

2.1.1. Оценка размеров затылочных долей полушарий головного мозга. Для этого использовались МР-томограммы в аксиальной плоскости (на уровне контакта затылочных долей с синусами твёрдой мозговой оболочки). Оценивали преобладание затылочной доли одной стороны над другой в поперечном направлении. При статистической обработке данных определялись среднее арифметическое значение и стандартная ошибка для качественной вариации.

2.1.2. Оценка вариаций венозного оттока от головного мозга по крупным венозным структурам (верхнему сагиттальному, поперечным, сигмовидным синусам и ВЯВ). Для этих целей использовалась модифицированная 2D-PHAS МРА. Было проведено вычисление МР-контраста от крови (в сравнении с фоновой интенсивностью сигнала) в симметричных участках парных венозных структур (поперечный, сигмовидный синусы и внутренние яремные вены). Кроме того, была проведена качественная оценка отклонения верхнего сагиттального синуса и синусного стока от срединной сагиттальной плоскости. При статистической обработке данных определялись среднее арифметическое значение и стандартная ошибка для качественной вариации. Для определения связей между размерами затылочных долей головного мозга и венозным оттоком, а также между отклонением верхнего сагиттального синуса и синусного стока от срединной сагиттальной плоскости и вариантами венозного оттока проводился расчёт коэффициента корреляции для качественной вариации с поправкой Йетса, стандартной ошибки выборочного коэффициента корреляции и вычисление критерия достоверности t-Стьюдента.

2.1.3. Изучение особенностей ликворотока в области головы и шеи по данным кино-2D-MYUR МРМ. В каждом из 14-ти кадров кино-2D-MYUR МРМ было проведено вычисление МР-контраста от ликвора в сравнении с фоновой интенсивностью сигнала в воздушном пространстве глотки. Вычисление МР-контраста проводилось в следующих отделах головного и спинного мозга (рис. 1):

Рисунок 1. MYUR-изображение ликворосодержащих структур головы и шеи. Области измерения интенсивности МР-сигнала в последовательности кино-2D-MYUR.

  1. В IV-ом желудочке. Измерения проводились из круглой области индивидуального размера, вписанной в «треугольник» IV-ого желудочка.
  2. В области тел боковых желудочков. Измерения проводились из круглой области индивидуального размера.
  3. В области кранио-вертебрального перехода. Измерения проводились в плоскости большого затылочного отверстия (БЗО) из прямоугольной области высотой 10 мм.
  4. В области С2-3 (2-ого и 3-его шейных позвонков). Измерения проводились в плоскости 2-ого и 3-его шейных позвонков из прямоугольной области высотой 10 мм.
  5. В предмостовой части мозжечково-мозговой цистерны. Измерения проводились из прямоугольной области размерами 20х10 мм.
  6. В области опто-хиазмальной цистерны. Измерения проводились из круглой области индивидуального размера.
  7. В конвекситальных субарахноидальных пространствах лобной области полушарий головного мозга. Измерения проводились из квадратной области размерами 15х15 мм.
  8. В конвекситальных субарахноидальных пространствах теменной области полушарий головного мозга. Измерения проводились из квадратной области размерами 15х15 мм.
  9. В конвекситальных субарахноидальных пространствах затылочной области полушарий головного мозга. Измерения проводились из квадратной области размерами 15х15 мм.
  10. В воздушном пространстве глотки (фоновая интенсивность сигнала). Измерения проводились из круглой области индивидуального размера.

После этого, было проведено удаление из рядов данных скользящего среднего с последующим дискретным Фурье-преобразованием по времени и выделением трёх превалирующих по амплитуде гармоник. В каждой области измерения по 14-ти значениям проводилось вычисление среднего арифметического значения: (как показателя среднего уровня ритма объема ликвора в ОЕ) и среднего квадратического отклонения (как показателя амплитуды пульсационной составляющей в ОЕ). В каждых возрастных и половых группах во всех областях измерения для анализируемых признаков проводилось вычисление среднего арифметического значения и доверительного интервала для выборочного среднего (для Р=0,05). С целью оценки соотношения фаз ритмов между различными областями измерения у каждого индивидуума был проведен попарный корреляционный анализ с вычислением коэффициента корреляции, стандартной ошибки выборочного коэффициента корреляции и вычислением критерия достоверности t-Стьюдента. С целью оценки влияния на анализируемые признаки факторов возраста, пола и топографического положения области измерения был проведен дисперсионный анализ с вычислением критерия достоверности F-Фишера, в рамках которого проведена оценка силы влияния факторов по методу Снедекора, а также попарное сравнение средних значений по методу Шефе (Снедекор Дж.У., 1961; Шеффе Г., 1963; Рокицкий П.Ф., 1973; Лакин Г.Ф., 1990; Гланц С., 1998; Васильева Л.А., 1999).

2.2. Анализ МР-ангиографических и МР-миелографических изображений, полученных на МР-томографе «Achieva» с напряженностью магнитного поля 1,5 Тл.

2.2.1. Изучение количественных особенностей венозного оттока от головного мозга по данным методики Q-Flow. Регистрация МР-сигналов происходила непрерывно и сопровождалась записью ЭКГ на протяжении всего эксперимента, интервал между двумя зубцами R разбивался на 15 частей. Обработка полученной информации на рабочей станции включала в себя создание неправильной геометрической фигуры (Roi – Region of interest – область интереса) по периферии гемодинамически значимого просвета венозного синуса в фазу максимального наполнения его кровью (так называемая «гемодинамическая венозная систола»), а также последующий полуавтоматический перенос геометрии на каждую из оставшихся 14-ти фаз сердечного цикла с «ручной» коррекцией возможных неточностей. Учитывая высокую вариабельность поперечного сечения внутренних яремных вен в разные фазы сердечного цикла, обвод контуров гемодинамически значимого просвета вены проводился вручную для каждой из 15 фаз. Программа постпроцессинга после соответствующей обработки изображений выдавала результат в виде таблицы со всеми интересующими нас параметрами и графиками зависимостей этих параметров от фазы сердечного цикла. Для каждого пациента были получены пиковые скорости потока и средние для одного сердечного цикла значения линейных и объемных скоростей тока крови через верхний сагиттальный, поперечные, сигмовидные синусы и внутренние яремные вены (рис. 2), а также средние для одного сердечного цикла значения площадей гемодинамически значимого просвета этих сосудистых структур.

Рисунок 2. Исследуемые крупные венозные коллекторы головы и шеи: 1 – верхний сагиттальный синус; 2 – поперечные синусы; 3 – сигмовидные синусы; 4 – внутренние яремные вены.

Полученные данные статистически обработаны с расчетом среднего значения и доверительного интервала: X±tsx, где t=1,96 для Р=0,05. Оценка достоверности различий между соответствующими показателями кровотока слева и справа проводилась с применением t-критерия Стьюдента. Для каждого из количественных параметров полученные результаты представлены в виде комплексных графических изображений динамического изменения характеристик венозного кровотока на всем протяжении системы наиболее крупных венозных сосудистых структур головного мозга и шеи: «Верхний сагиттальный синус – Поперечные синусы – Сигмовидные синусы – Внутренние яремные вены» с указанием средних значений и доверительных интервалов в точках измерения значений для каждого из исследуемых сосудов . Кроме того, с целью оценки влияния факторов возраста и пола на анализируемые признаки для каждой области измерения был проведен дисперсионный анализ с вычислением критерия достоверности F-Фишера.

2.2.2. Изучение количественных особенностей ликвородинамики по данным методики Q-Flow. Регистрация МР-сигналов происходила непрерывно и сопровождалась записью ЭКГ на протяжении всего эксперимента, интервал между двумя зубцами R разбивался на 15 частей. Обработка полученной информации на рабочей станции включала в себя создание неправильной геометрической фигуры (Roi) по периферии ликвородинамически значимого просвета исследуемой структуры, а также последующий полуавтоматический перенос геометрии на каждую из оставшихся 14-ти фаз сердечного цикла с «ручной» коррекцией возможных неточностей. Учитывая вариабельность поперечного сечения исследуемых структур в разные фазы сердечного цикла, обвод контуров ликвородинамически значимого просвета в некоторых случаях проводился вручную для каждой из 15 фаз. Программа постпроцессинга после соответствующей обработки изображений выдавала результат в виде таблицы со всеми интересующими нас параметрами и графиками зависимостей этих параметров от фазы сердечного цикла. Для каждого пациента были получены средние значения линейных и объемных скоростей тока ликвора через исследуемые структуры для одного сердечного цикла, пиковые скорости потока, а также средние значения площадей ликвородинамически значимого просвета этих структур для одного сердечного цикла. Количественные значения потока ликвора были разделены на антеградную и ретроградную составляющие – антеградным считался кранио-каудальный поток (от головы к ногам), его программа постпроцессинга представляла в виде отрицательных значений. Ретроградным считался каудо-краниальный поток (от ног к голове) – в виде положительных значений. Полученные данные статистически обработаны с расчетом среднего значения и доверительного интервала: X±tsx, где t=1,96 для Р=0,05. Кроме того, с помощью t-критерия Стьюдента проведена оценка достоверности различий между соответствующими показателями антреградного и ретроградного потока ликвора, а также между соответствующими средними значениями скоростных характеристик ликвородинамики на описываемых топографических уровнях. Полученные результаты представлены в виде комплексных графических изображений динамического изменения характеристик антеградного и ретроградного ликворотока для каждого из количественных параметров с указанием средних значений и доверительных интервалов в точках измерения значений для каждой из исследуемых структур.

Измерения количественных характеристик потока ликвора проводились в следующих отделах головного мозга и шейной области (рис. 3):

  1. Сильвиев водопровод, а также опто-хиазмальная и межножковая цистерны.
  2. Четвертый желудочек и предмостовая часть мозжечково-мозговой цистерны.
  3. Отверстие Мажанди и мозжечково-мозговая цистерна.
  4. Передние и задние отделы субарахноидального пространства на уровне большого затылочного отверстия.
  5. Переднее и заднее субарахноидальное пространство шейной области на уровне С2-С3 шейных позвонков.

Рисунок 3. Уровни измерения количественных характеристик потока ликвора с помощью методики Q-Flow.

В ходе работы были условно выделены две системы ликвороциркуляции:

  1. «Внутренняя система»: Сильвиев водопровод IV желудочек отверстие Мажанди Заднее субарахноидальное пространство БЗО Заднее субарахноидальное пространство шейной области на уровне С2-С3.
  2. «Наружная система»: Опто-хиазмальная и межножковая цистерны Предмостовая цистерна Мозжечково-мозговая цистерна Переднее субарахноидальное пространство БЗО Переднее субарахноидальное пространство шейной области на уровне С2-С3.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ данных

1. Модельные исследования потока жидкости с помощью методики Q-Flow.

С целью наиболее полной оценки возможностей методики Q-Flow нами был проведен ряд модельных экспериментов. Первая модель представляла из себя пластиковую трубку внутренним диаметром 13,5 мм и суммарной длиной 400 мм. Трубка состояла из двух частей, разделенных пористой мембраной. Для подключения шлангов на концах трубки установлены входной и выходной патрубки диаметром 6 мм. Макет был подключен к водяному насосу, расход жидкости контролировался по ротаметру (РМ-02-0,04ЖУЗ) и составлял: V1 = 9,0 мл/с. Для предотвращения засорения мембраны в систему включали дополнительный фильтр.

Поток жидкости из входного патрубка попадал в первую часть трубки (перед мембраной), где встречал препятствие – пористую мембрану. Разность статических давлений справа и слева от мембраны существенно больше, чем неоднородность поля давления вдоль поверхности мембраны, благодаря этому происходило выравнивание течения. После мембраны формировался профиль течения близкий к прямоугольному (практически одинаковая скорость по всему сечению канала при достаточно тонком пограничном слое на стенки), и в то же время определялись некоторые неоднородности, вызванные структурными элементами мембраны. Ниже по потоку неоднородности профиля затухали, и возникало течение близкое к течению Пуазеля – установившееся ламинарное течение в круглой трубе, имеющее параболический профиль (рис. 4). Расход жидкости, вычисленный интегрированием профиля Пуазеля, который был получен в результате проведенной фазо-контрастной МР-ангиографии, составил: V2 = 9,4 мл/с, что не более чем на 5% отличается от заданных значений объемной скорости потока (V1 = 9,0 мл/с), измеренной по ротаметру (РМ-02-0,04ЖУЗ). Подобное модельное исследование подтверждает точность измерений скоростных характеристик потока крови у здоровых добровольцев и объясняет высокую корреляцию данных, полученных с помощью МРТ методик количественной оценки потока и транскраниальной допплерографии.

Рисунок 4. Измерение профиля скорости потока. Слева – МР-изображение (методика Q-flow): сечение трубки макета. Справа – профиль скорости течения близкий к параболическому (данные обработаны в пакете MatLab).

На основании геометрии сигмовидного синуса здорового добровольца, полученной при проведении МР-ангиографии, была создана компьютерная модель канала данного сосуда, которая затем была выполнена из пластика методом 3D печати (рис. 5).

Для формирования необходимых граничных условий на входе в модель создана гидродинамическая труба, укомплектованная набором прямых каналов разной длины, которая служит универсальным источником потока в модельных исследованиях, а также разработан стандартизованный интерфейс для подключения моделей различных сосудов к источнику потока.

Используя каналы разной длины и формы, можно получать различные профили потока. В случае необходимости, можно изготовить канал, моделирующий участок сосуда расположенный выше по потоку от исследуемого участка (поперченный синус) и, таким образом – получить профиль течения на входе в модель наиболее приближенный к тому, который реализуется в живом организме. В настоящем эксперименте в качестве граничных условий на входе использовался легко воспроизводимый профиль Пуазеля – установившееся ламинарное течение в круглой трубе, имеющее параболический профиль. Кроме того был изготовлен канал, моделирующий участок сосуда расположенный выше по потоку от исследуемого участка (поперченный синус) и, таким образом, на входе в модель получен профиль течения наиболее приближенный к тому, который реализуется в живом организме.

В результате проведенных измерений выявлено, что канал сигмовидного синуса разворачивает поток крови примерно на 900 относительно его первоначального направления и направляет в яремную вену. Однако при этом форма канала избыточно сложна – вместо простого поворотного канала сигмовидный синус состоит из двух сложных колен (рис. 5, 6). Как показали измерения полей скорости, оба колена придают потоку крови продольную завихренность, причем в одном направлении. В итоге, на выходе из канала синуса наблюдается интенсивно вращающийся поток, с шагом спиральной линии тока в ядре течения примерно равным диаметру канала (рис. 7, 8).

Рисунок 5. Продольное сечение первого колена модели сигмовидного синуса. В центре – компьютерная модель. Слева – МР-изображение (методика Q-flow): сечение колена макета. Справа – профиль скорости течения в исследуемом участке; хорошо визуализируется ядро потока в центральной части и два формирующихся вихря по периферии.

Рисунок 6. Продольное сечение второго колена сигмовидного синуса. В центре – компьютерная модель. Слева – МР-изображение (методика Q-flow): сечение колена макета. Справа – профиль скорости течения в исследуемом участке; хорошо видно два разнонаправленных потока жидкости.

Рисунок 7. Механизм закрутки потока во втором колене сигмовидного синуса.

Рисунок 8. Профили скорости и механизм закрутки потока на разных уровнях модели сигмовидного синуса.

Таким образом, в данном исследовании впервые было рассмотрены эффекты закрутки кровотока в одной из венозных структур головного мозга, по нашему мнению имеющие определенное физиологическое значение в механизме оттока крови из полости черепа, по всей видимости – обеспечивая постоянство скоростных характеристик и «структурность» потока, а также препятствуя возникновению турбулентных эффектов.

Полученные в результате исследования качественные и количественные данные об особенностях потока жидкости в модели сигмовидного синуса человека расширяют фундаментальные представления о характере венозного оттока от головного мозга, что, несомненно –  позволяет глубже раскрыть физиологические механизмы церебральной гемодинамики.

2. Исследование церебрального венозного кровотока на среднепольном МР-томографе «Tomikon S50 Avance» 0,5 Тл («Bruker»).

2.1. Оптимизация и развитие методики 2D-PHAS МРА с целью изучения вариаций венозного оттока от головного мозга.

Используя фронтальный срез при диагностике заболеваний позвоночных артерий, многие исследователи опасаются наложения изображений различных сосудистых структур друг на друга и затруднения оценки снимка. При этом, зная топографические взаимоотношения сосудов шеи, закономерно выбирают небольшую толщину среза (в среднем 30-40 мм). Однако при этом, многие важные для диагностики их части могут быть не видны (например, внутренняя сонная артерия часто мешает диагностике изменений атлантовой части позвоночной артерии). Кроме того, сложная геометрия и топография венозного оттока от головного мозга не позволяет исследовать его вместе с артериальными сосудами. Если при таком направлении среза увеличить его толщину до 70-80 мм, то из-за наложения друг на друга сонных, позвоночных артерий, а также внутренних яремных вен, диагностика осложняется ещё больше.

Мы переориентировали плоскость среза из фронтальной в кософронтальную, направив её в сторону наружного затылочного выступа, по ходу внутренних яремных вен, поперечных и сигмовидных синусов, используя толщину среза 70-80 мм. При такой ориентации в области среза появляются такие венозные структуры как: верхний сагиттальный, поперечные и сигмовидные синусы, внутренние яремные вены, которые не только не мешают визуализировать артериальные сосуды, а, напротив – повышают информативность снимка, оптимизируя, тем самым, методику (рис. 9, 10). В этом случае хорошо визуализируются все части позвоночных артерий. Кроме того, в область среза не попадают наружная и внутренняя сонные артерии, что повышает информативность визуализации атлантовой части позвоночной артерии.

Рисунок 9. Кософронтальное направление среза.

Рисунок 10. Кософронтальная 2D-PHAS МРА.

Оптимальные значения угла отклонения вектора намагниченности (FA) находятся в пределах от 200 до 300, его увеличение приводит к большей сатурации медленно движущихся спинов. При использовании определённых временных параметров «время-эхо» – TE (обычно в пределах от 7 до 15 мс) улучшение визуализации сосудистых структур происходит из-за значительного уменьшения сигнала от тканей с высоким содержанием жира и воды. Короткое «время-повторения» – TR (от 33 до 55 мс) необходимо для более быстрого восстановления продольной намагниченности (время Т1), что приводит к увеличению интенсивности сигнала от кровотока, TR менее 33 мс приводит к уменьшению коэффициента сигнал/шум (Абрамова Н.Н. и др., 1997; Mattle H. et al., 1991). Сокращая TR от 83 мс до 50 мс, мы уменьшаем время исследования на 40%. При этом качество и контрастность снимка поддерживаем, увеличивая TE. Используя ассиметричную матрицу (256х186), можно сократить время исследования на 15-20%, но при этом возможно снижение коэффициента сигнал/шум.

Кроме того, можно сделать выводы относительно дифференциальной визуализации артерий и вен. Оперируя коэффициентом скорости кровотока и ТЕ, мы получили оптимальные параметры съёмки для артерий и вен:

  1. Плавно снижая значения коэффициента скорости от 12 до 3 см/с и поднимая при этом значение параметра ТЕ (несколько снижая, тем самым, зашумлённость изображения), мы достигали максимума МР-контраста у сагиттального, сигмовидных, поперечных синусов и ВЯВ на значениях коэффициента от 3 до 6 см/с. Выбор таких низких значений был связан с низкой скоростью кровотока по венам.
  2. Варьируя параметром коэффициента скорости кровотока от 7 до 10 см/с, мы добивались максимальных величин МР-контраста у позвоночных артерий. Очевидно, что выбор более высоких значений коэффициента скорости (по сравнению с венами) связан с более высокой скоростью кровотока по артериям.

2.2. Изучение вариаций венозного оттока от головного мозга по крупным венозным структурам.

В результате проведенного нами исследования обнаружено, что характерной особенностью МР-венограмм является преобладание интенсивности сигнала от движущейся крови по отношению к фоновой интенсивности МР-сигнала с той или иной стороны, т.е. наблюдается асимметрия тока крови по поперечным, сигмовидным синусам и ВЯВ слева и справа (Абрамова Н.Н. и др., 1997; Семёнов С.Е., 1999; Семёнов С.Е. и др., 2001; Chaceres D.W. et al., 1991; Mattle H. et al., 1991). Мы попытались связать эту особенность с достаточно вариабельными размерами прилегающих отделов затылочных долей.

Анализируя первую группу пациентов, было установлено:

  1. В 36,67±4,40% (X±sp) случаев редукция венозного оттока наблюдается слева.
  2. В 45,0±4,54% (X±sp) случаев кровь оттекает симметрично. 
  3. В 18,33±3,53% (X±sp) случаев редукция венозного оттока наблюдается справа.

Вместе с этим, было выявлено:

  1. В 51,67±4,56% (X±sp) случаев левая затылочная доля головного мозга преобладает над правой.
  2. В 31,67±4,25% (X±sp) случаев затылочные доли головного мозга симметричны.
  3. В 16,66±3,40% (X±sp) случаев правая затылочная доля головного мозга преобладает над левой.

Корелляционный анализ показал, что асимметрия затылочных долей головного мозга часто сочетается с гипоплазией поперечных и сигмовидных синусов, а также ВЯВ на стороне преобладающей доли, что приводит к редукции кровотока на этой стороне. При этом, коэффициент корреляции для качественной вариации (rxy±sr) = 0,44±0,082; P<0,001 (слева) и 0,34±0,086; P<0,001 (справа). В том случае, когда доли симметричны, чаще наблюдается симметричное распределение крови по синусам и ВЯВ слева и справа. Коэффициент корреляции для качественной вариации (rxy±sr) = 0,37±0,085; P<0,001.

Кроме того, было выделено три варианта отклонения верхнего сагиттального синуса и синусного стока от срединной сагиттальной плоскости:

  1. В 17,50±3,47% (X±sp) случаев верхний сагиттальный синус и синусный сток отклоняются влево.
  2. В 43,34±4,52% (X±sp) случаев верхний сагиттальный синус и синусный сток расположены симметрично.
  3. В 39,16±4,46% (X±sp) случаев верхний сагиттальный синус и синусный сток отклоняются вправо.

По результатам корреляционного анализа, было отмечено, что чаще встречается отклонение верхнего сагиттального синуса и синусного стока от срединной сагиттальной плоскости в противоположную редуцированному кровотоку сторону. Коэффициент корреляции для качественной вариации (rxy±sr) = 0,66±0,069; P<0,001 (при отклонении влево); 0,75±0,006; P<0,001 (при отклонении вправо). При симметричном кровотоке чаще встречается срединное расположение этих структур (коэффициент корреляции для качественной вариации (rxy± sr) = 0,61±0,072; P<0,001.

Таким образом, достаточно вариабельные размеры затылочных долей вносят достоверный вклад в асимметричный характер венозного оттока от головного мозга, являясь одной из составляющих комплекса факторов, обеспечивающих такую особенность кровотока.

3. Исследование церебрального венозного кровотока на высокопольном МР-томографе «Achieva» 1,5 Тл («Philips»).

3.1. Оптимизация и развитие методики Q-Flow с целью изучения количественных параметров церебрального венозного кровотока.

Фазо-контрастная ангиография позволяет исследовать движения физиологических жидкостей (спинно-мозговая жидкость, артериальная и венозная кровь) в различных областях человеческого организма. Методика фазо-контрастной ангиографии Q-Flow, доступная на МР-томографе «Achieva» фирмы «Philips», предлагает свободную ориентацию срезов для исследования кровеносных сосудов. В то же время, исходя из знаний физических основ метода и данных литературы, известно, что пакет срезов необходимо располагать строго перпендикулярно ходу исследуемой сосудистой структуры и, кроме того, выбирать наиболее прямой участок сосуда с целью исключения артефактов от турбулентного характера потока крови в извитых артериях или венах.

При исследовании верхнего сагиттального синуса срез располагали, используя сагиттальную и фронтальную МР-томограммы, ориентируя его несколько выше теменно-затылочной борозды, с целью избежать артефактов, связанных с турбулентными потоками от впадения в синус верхних и нижних вен полушарий большого мозга и от слияния с синусным стоком. При исследовании поперечных синусов срез ориентировали по аксиальным и фронтальным проекциям. С целью исключить артефакты от турбулентных потоков крови на уровне синусного стока и границы с сигмовидными синусами, срез было целесообразно ориентировать в наиболее прямом участке поперечного синуса. Поскольку сигмовидные синусы имеют довольно сложную топографию, наиболее корректно было ориентировать срез, учитывая данные трехмерной МРА, на которой достаточно наглядно можно проследить ход сосуда, а также выбрать наиболее прямой участок синуса без турбулентных потоков. Расположение среза при исследовании начальных отделов внутренних яремных вен в каждом случае определялось индивидуально в зависимости от хода исследуемых сосудов и впадения более мелких вен шеи, и обычно соответствовало второму–третьему шейному позвонку.

Исходя из данных литературы о том, что фазо-контрастная МРА применима для визуализации быстрого артериального кровотока, медленного венозного кровотока и медленного движения ликвора (Корниенко В.Н. и др., 2006; Kim J. et al., 2007) для оценки потока по венозным синусам твердой мозговой оболочки нами был выбран коэффициент скорости кровотока 50 см/сек, оптимальный для измерения внутричерепного венозного кровотока. Для изучения параметров венозного кровотока на уровне шеи коэффициент кровотока был выбран 70 см/сек, использованный в некоторых аналогичных работах (Kim J. et al., 2007; Liauw L. et al., 2000).

3.2. Изучение особенностей церебрального венозного кровотока в области головы и шеи в условиях нормы по данным фазо-контрастной методики Q-Flow.

Магнитно-резонансная ангиография в режиме количественной оценки потока Q-Flow, благодаря особенностям поведения движущейся жидкости позволяет получить информацию о свойствах потока, таких как линейная, пиковая и объемная скорости, ускорение и направление потока; а динамический характер исследуемых объектов наиболее полно визуализируется с помощью кино-методик. Достоинства оптимизированной нами методики позволили изучить динамические особенности циркуляции венозной крови в области головы и шеи. В ходе сканирования одного венозного сосуда по методике Q-Flow мы получали 15 кадров. Каждый кадр отображал мгновенную МР-картину состояния венозного сосуда и движения крови в нем в одной из 15 частей R-R интервала, а исследование в целом - динамические характеристики изменения венозного кровотока и просвета сосуда за один R-R интервал.

В результате проведенного исследования впервые были получены данные о пиковой скорости потока, средние для одного сердечного цикла значения линейной и объемной скорости, а также площадей гемодинамически значимого просвета верхнего сагиттального, поперечных, сигмовидных синусов головного мозга и начальных отделов внутренних яремных вен. Динамические изменения характеристик кровотока для каждого из количественных параметров были представлены в виде графических изображений (рис. 11, 12, 13, 14).

Рисунок 11. Характер изменения линейной скорости (см/сек) венозного кровотока в системе «Верхний сагиттальный синус – Поперечные синусы – Сигмовидные синусы – Внутренние яремные вены».

Рисунок 12. Характер изменения объемной скорости (мл/сек) венозного кровотока в системе «Верхний сагиттальный синус – Поперечные синусы – Сигмовидные синусы – Внутренние яремные вены».

Рисунок 13. Характер изменения пиковой скорости (см/сек) венозного кровотока в системе «Верхний сагиттальный синус – Поперечные синусы – Сигмовидные синусы – Внутренние яремные вены».

Рисунок 14. Характер изменения площади поперечного сечения (см2) венозных коллекторов в системе «Верхний сагиттальный синус – Поперечные синусы – Сигмовидные синусы – Внутренние яремные вены».

На представленных графических изображениях количественных характеристик потока венозной крови через всю систему крупных венозных коллекторов головного мозга и шеи отчетливо видно, что кровоток является асимметричным, но синфазным, с более высокими значениями скоростей по правым венозным структурам. Кроме того, следует отметить достаточно постоянную разницу в значениях скоростей и площади слева и справа на протяжении всей системы, что может говорить об отсутствии патологического компонента в асимметрии венозного оттока у лиц в рассматриваемой выборке.

Учитывая, что контрастные методы исследования в большинстве клинических случаев связаны с неоправданным риском, использование неинвазивных лучевых методов в визуализации магистральных церебральных венозных сосудов приобретает все большее значение. Среди неинвазивных методик МРТ отмечена как наиболее точная, чувствительная и специфичная (Абрамова Н.Н. и др., 1997; Семенов С.Е., 2001), а полученные нами результаты линейных и объемных скоростей тока крови по венозным коллекторам головного мозга соответствуют данным, полученным в некоторых отечественных и зарубежных исследованиях с помощью ТКДГ и МРТ (Дворяковский И.В. и др., 2001; Чечёткин А.О. и др., 1999; Лелюк В.Г. и др., 2003; Ries S. et al., 1997; Liauw L. et al., 2000).

После прохождения верхнего сагиттального синуса поток крови достигает синусного стока и разделяется на два поперечных синуса, где резко теряет в объемной, линейной и особенно – в пиковой скоростях. Такой эффект может быть обусловлен нескольким причинами: делением потока на два сосуда и увеличением суммарной площади поперечных синусов в сравнении с верхним сагиттальным синусом, а также сменой ориентации синусов в пространстве. Причем суммарное значение объемной скорости в обоих поперечных синусах превышает таковое в верхнем сагиттальном, что объясняется притоком в систему некоторого объема венозной крови от поверхностных вен полушарий большого мозга и мозжечка. Резкую смену пиковой скорости в первую очередь можно связать с изменением угла наклона сосудов, поскольку именно пиковая скорость кровотока зависит от направления сосуда и наличия в нем турбулентных потоков. Кроме того, следует отметить, что именно на этом уровне закладывается тенденция к асимметричному кровотоку. Эти эффекты могут быть обусловлены достаточно вариабельными размерами прилежащих отделов затылочных долей головного мозга или зависеть от анатомического строения нижележащих отделов рассматриваемой системы – различных вариантов бифуркации безымянных вен (Семёнов С.Е., 1999; Тен С.Б., 2006).

После прохождения поперечных синусов кровь направляется в геометрически и топографически сложные сигмовидные синусы. На этом уровне отмечается синфазный рост значений объемной, линейной и пиковой скоростей, что может быть связано с уменьшением площади сигмовидных синусов в сравнении с поперечными, сложной геометрией и изменением угла наклона этих структур. Кроме того, за счет дальнейшего притока в систему венозной крови от структур головного мозга, продолжает расти объемная скорость потока. Следует отметить, что на выходе из канала сигмовидного синуса формируется закрученный поток, направляющийся во внутреннюю яремную вену. Подобные эффекты закрутки кровотока, а также количественные показатели потока, полученные методом фазо-контрастной МРА, неоднократно обсуждались в отечественной и зарубежной литературе (Бокерия Л.А., 2003; Городков А.Ю. и др., 2003; Kilner P.J. et al., 1993; Wetzel S. et al., 2007). Однако, подобные исследования проводились в основном в отношении сердца (Kilner P.J. et al., 1993) и крупных сосудов (Weigang E. et al., 2008) в условиях нормы и при патологии (Markl M. et al., 2011) или в модельных экспериментах, направленных, например – на оптимизацию конструкции искусственных клапанов сердца (Бокерия Л.А. и др., 2009). Изученные нами особенности церебрального венозного кровотока являются абсолютно новыми данными, раскрывающие всю сложность данного звена мозговой гемодинамики.

Однако, наиболее интересный эффект можно наблюдать после прохождения потоком верхней луковицы внутренней яремной вены и выброса крови из полости черепа. Несмотря на то, что площадь сосудистого русла в описываемой системе продолжает сокращаться – объемная скорость имеет тенденцию к снижению, линейная достоверно не меняется, а пиковая продолжает расти. В первую очередь такие эффекты можно объяснить «сменой обстановки» вокруг кровеносного русла. Законы гемодинамики в полости черепа определяются принципом Монро-Келли – постоянство внутричерепного объема, в поддержание которого включена как мозговая ткань, так и жидкие среды центральной нервной системы – ликворная система, артериальный и венозный кровоток (Шахнович А.Р. и др., 2009). После выхода из этой системы кровь переходит в подчинение другим законам организма – присасывающее (отсасывающее) влияние сердца, а также грудной полости при дыхании, увеличение экстракраниального венозного давления при напряжении и многое др. Кроме того, на этом уровне кровеносное русло приобретает типичную сосудистую (венозную) стенку, что, в отличие от внутричерепных венозных синусов – позволяет просвету сосуда меняться в различные фазы сердечного цикла, а рефлексогенные зоны в структуре сосудистой стенки позволяют венозной системе принимать активное участие в регуляции мозговой гемодинамики (Герасимов Е.М., 2002), в отличие от внутричерепных венозных синусов, которые выполнены дупликатурой твердой мозговой оболочки и имеют постоянный просвет (зияют). Отдельно следует отметить геометрию перехода сигмовидного синуса во внутренние яремные вены – прямой или даже острый угол этого перехода обеспечивает защиту внутричерепного венозного кровотока от ретроградного заброса крови в полость черепа и увеличения внутричерепного давления.

Известно, что внутренние яремные вены являются наиболее крупными венозными структурами шейной области и в большинстве случаев именно они выступают в качестве магистрального пути венозного оттока от головного мозга (Chaceres D.W. et al., 1991). Некоторое снижение объемной скорости потока по внутренним яремным венам по сравнению с сигмовидными синусами можно объяснить вкладом коллатеральных экстраюгулярных компонентов венозного оттока таких как: интраспинальные продольные венозные сплетения и глубокие вены шеи, которые наряду с наружной яремной веной  (Wen Y. et al., 2000) принимают на себя часть объема оттекающей крови (Герасимов Е.М., 2002; Doepp F. et al., 2004; Лазорт Г. и др., 2003), что, по всей видимости – играет важнейшую роль в компенсаторных реакциях, обеспечивающих постоянство интракраниального венозного объема при тромбозе крупных синусов или внутренней яремной вены. Подобные варианты венозного оттока от головного мозга являются весьма вариабельными, могут быть как одно-, так и двусторонними и могут формироваться как у пациентов с интактными венозными сосудами, так и при их тромботическом поражении на различных уровнях (Schreiber, S.J. et al., 2003). В случаях формирования тромбоза магистральных путей венозного оттока эти структуры становятся основными, принимая на себя значительную часть объема крови и отводя поток от затромбированного участка (Бурдин С.Н., 2008).

Возрастные различия параметров церебрального венозного кровотока оказались недостоверными в большинстве случаев анализа. Фактор возраста оказывал малодостоверное влияние на параметры венозного оттока только в отношении объемной скорости и площади поперечного сечения верхнего сагиттального синуса, площади поперечного сечения левой внутренней яремной вены, а также линейной и пиковой скоростей потока по правой внутренней яремной вене. Наиболее вероятно такие различия можно отнести к случайным, внутригрупповым или любым другим неуточненным факторам, что как правило, свидетельствует о высоких индивидуальных различиях. С другой стороны, подобные возрастные особенности (особенно в отношении внутренних яремных вен) могут быть и новыми, ранее не обсуждавшимися, анатомо-физиологическими закономерностями венозного оттока, связанными с рассмотренной выше теорией асимметрии венозного оттока от головного мозга (Buijs P.C. et al., 1998).

Следует отметить, что ряд отечественных и зарубежных авторов предпринимали попытки оценить венозный кровоток в тесной связи с циркуляцией цереброспинальной жидкости при гидроцефалии (Шахнович А.Р. и др., 2009; Bateman G.A., 2008), при развитии синдрома внутричерепной гипертензии (Kim J. et al., 2007; Alperin N. et al., 2005) и отека мозга (Pranevicius O. et al., 2007), оценить венозную гемодинамику при синдроме Альцгеймера (Martens E.G. et al., 2009) и при рассеянном склерозе (Zamboni P. et al., 2007) и др. Однако, эти исследования разрознены, как правило лишь косвенно затрагивают проблему количественного анализа мозговой гемодинамики, а основные данные получены в основном на экстракраниальном уровне с помощью ультразвукового метода.

3.3. Комплексный многоуровневый статистический анализ церебрального венозного кровотока у пациентов с тромботическим поражением.

Особый интерес представляют возможности фазо-контрастной методики Q-Flow в применении к оценке церебрального венозного кровотока в условиях патологии. Нами получены количественные данные о характере венозного кровотока на всех исследуемых уровнях у 12 пациентов с тромботическим поражением левосторонних венозных структур (Группа 5), что позволяет сделать ряд заключений о характере венозного оттока от головного мозга у этих больных. По результатам рутинного исследования головного мозга у этих пациентов на Т2-ВИ было выявлено тромбирование крупных венозных коллекторов с тотальной редукцией кровотока по данным трехмерной МР-ангиографии.

В ходе исследования на всем протяжении системы наиболее крупных венозных сосудистых структур головного мозга и шеи: «Верхний сагиттальный синус – Поперечные синусы – Сигмовидные синусы – Внутренние яремные вены» был проведен сравнительный многоуровневый анализ количественных параметров церебрального венозного кровотока, полученных у пациентов из группы 3 (в условиях нормы) и группы 5 (в условиях тромботического поражения левосторонних венозных структур). Динамические изменения характеристик венозного кровотока для каждого из количественных параметров были представлены в виде графических изображений (рис. 15, 16, 17, 18).

Рисунок 15. Характер изменения линейной скорости (см/сек) венозного кровотока в системе «Верхний сагиттальный синус – Поперечные синусы – Сигмовидные синусы – Внутренние яремные вены» в норме и в условиях левостороннего тромбоза.

Рисунок 16. Характер изменения объемной скорости (мл/сек) венозного кровотока в системе «Верхний сагиттальный синус – Поперечные синусы – Сигмовидные синусы – Внутренние яремные вены» в норме и в условиях левостороннего тромбоза.

Рисунок 17. Характер изменения пиковой скорости (см/сек) венозного кровотока в системе «Верхний сагиттальный синус – Поперечные синусы – Сигмовидные синусы – Внутренние яремные вены» в норме и в условиях левостороннего тромбоза.

Рисунок 18. Характер изменения площади поперечного сечения (см2) венозных коллекторов в системе «Верхний сагиттальный синус – Поперечные синусы – Сигмовидные синусы – Внутренние яремные вены» в норме и в условиях левостороннего тромбоза.

Анализ результатов полученных при исследовании пациентов из группы 5 показал, что при тромботическом поражении поперечных и сигмовидных синусов отмечаются выраженные достоверные (P<0,001) различия в показателях скоростей между стороной тромботического поражения и стороной с сохраненным потоком крови. Различия малодостоверны только в отношении площади рассматриваемых структур. Кроме того, следует отметить, что при тромботическом поражении практически все параметры кровотока теряют «стройную» синфазность и становятся резко асимметричными.

При сравнительном многоуровневом анализе параметров церебрального венозного кровотока, полученных у пациентов из группы 3 (в условиях нормы) и группы 5 (в условиях тромботического поражения левосторонних венозных структур) выявлены достоверные (P<0,001) различия количественных показателей потока по левым венозным структурам с закономерным снижением скоростей в условиях тромбоза. Различия малодостоверны только в отношении площади рассматриваемых левосторонних венозных структур на интракраниальном уровне. Скоростные характеристики потока по правосторонним сосудистым структурам в группе пациентов с левосторонним тромбозом, наоборот – имеют достоверно (P<0,001) более высокие значения, чем в условиях нормы (более достоверно для линейной и объемной скорости на интракраниальном уровне), обеспечивая таким образом компенсаторный отток венозной крови от головного мозга.

4. Исследование ликворосодержащей системы на среднепольном МР-томографе «Tomikon S50 Avance» 0,5 Тл («Bruker»).

4.1. Оптимизация методики 2D-MYUR МРМ с целью визуализации и диагностической оценки Сильвиева водопровода.

Одной из наиболее важных проблем неврологии является нарушение циркуляции ликвора и развитие гидроцефального синдрома вследствие окклюзии наиболее тонких структур желудочковой системы головного мозга: межжелудочковые отверстия Монро, Сильвиев водопровод мозга, центральное отверстие Мажанди и боковые отверстия Люшка.

Используя Т1-ВИ и Т2-ВИ, не всегда удаётся с высокой степенью вероятности оценить степень, а главное, причину гидроцефального синдрома. Методика МРМ позволяет дифференциально визуализировать и проводить диагностический анализ ликворосодержащей системы головного и спинного мозга, исключая сигнал от мягких неподвижных тканей. Однако, в повседневной диагностике с целью охватить наибольшую область исследования выбирают достаточно большую толщину среза (70-80 мм). Такой вариант, с одной стороны, позволяет провести диагностическую оценку практически всей ликворосодержащей системы центральной нервной системы, а, с другой - из-за наложения различных частей желудочковой системы и подоболочечных пространств друг на друга становятся недоступны для визуализации более мелкие структуры. Проведение исследований в трёх взаимноортогональных плоскостях (сагиттальная, фронтальная и аксиальная) ещё больше ограничивают возможности «прицельной» диагностики.

Разработана тонкослойная 2D-MYUR методика для визуализации и исследования нарушений ликворотока по Сильвиеву водопроводу, поскольку наиболее часто именно в этом месте проблема адекватного оттока цереброспинальной жидкости ведёт к развитию внутренней гидроцефалии и синдрома внутричерепной гипертензии. Снижение толщины среза до 10 мм и смена ориентации плоскости среза с фронтальной на кософронтальную (строго по ходу данной структуры) позволяет в 100% случаев получать дополнительную, полезную диагностическую информацию об особенностях ликворотока в этом месте (рис. 19). На таких МР-миелограммах при отсутствии патологических процессов в ликворосодержащих полостях головного мозга данная структура чётко визуализируется в виде тонкой (1-2 мм) гиперинтенсивной зоны, соединяющей третий и четвёртый желудочки (рис. 20).

При наличии грубой патологии, например, у больных с врождённым комплексом симптомов неправильного развития мозговых структур (элементы аномалий Арнольда-Киари I-II и Денди-Уокера), что приводит к блоку тока ликвора через Сильвиев водопровод и провоцирует, тем самым, развитие обтурационной гидроцефалии, сигнал из области Сильвиева водопровода отсутствует (рис. 21). В других случаях, при локальном (на протяжении не более 1-2 мм по длине) внешнем стенозе органического характера (например, при крупной кисте эпифиза или опухоли) визуализируется отсутствие сигнала на ограниченном промежутке, что говорит о блоке ликворотока в этом месте. Кроме этого, краниальная и каудальная части водопровода расширяются и он приобретает форму «песочных часов» (рис. 22).

Рисунок 19. Кософронтальное направление среза.

Рисунок 20. Тонкослойная МР-миелография. Сильвиев водопровод в норме.

Рисунок 21. Обтурационная гидроцефалия. Отсутствие сигнала от Сильвиева водопровода (указано стрелкой).

Рисунок 22. Обтурационная гидроцефалия. Отсутствие сигнала от Сильвиева водопровода (указано стрелкой).

4.2. Изучение особенностей ликворотока в области головы и шеи по данным кино-2D-MYUR МРМ.

В лаборатории медицинской диагностики Учреждения Российской академии наук Института «Международный томографический центр» Сибирского отделения РАН разработана методика кино-2D-MYUR, которая может достоверно, в динамике визуализировать особенности перемещения ликвора в желудочках и подоболочечных пространствах головного и спинного мозга, оценивать ритм, скорость и характер движения цереброспинальной жидкости в норме и при патологии (Сагдеев Р.З., 2000; Fanucci E. et al., 1992).

Новые возможности этой методики позволили изучить динамические особенности циркуляции ликвора в области головы и шеи. Поскольку время сканирования одного кадра по методике кино-2D-MYUR составляло всего около 10 секунд, мы имели возможность получать 14 кадров за 140 сек. Каждый кадр отображал МР-картину состояния ликворосодержащих полостей и пространств за десятисекундный промежуток, а исследование в целом - динамические характеристики изменения объема цереброспинальной жидкости в ликворосодержащих пространствах головного и спинного мозга за несколько минут. Было отмечено, что движение ликвора по полостям и пространствам спинного и головного мозга при отсутствии заболеваний, связанных с продукцией и метаболизмом ликвора, осуществляется волнообразно. Такие ритмичные изменения объема цереброспинальной жидкости по данным методики кино-2D-MYUR МРМ можно описать двумя характеристиками: средний уровень и амплитуда ритмов колебаний ликвора.

4.2.1. Анализ межгрупповых (возрастных) и внутригрупповых (между областями измерения) отличий в предложенных возрастных группах.

Средний уровень ритмов колебаний. Анализируя возрастные отличия методом организации однофакторных дисперсионных комплексов и оценивая влияние этого фактора на средний уровень ритмов колебаний ликвора в различных областях ЦНС, следует отметить высокую вариабельность таких различий.

При этом, F-критерий достоверно превышал критическое значение (для Р=0,05) практически во всех случаях сравнения (кроме сравнений в области IV желудочка, а также в области опто-хиазмальной цистерны). После определения коэффициентов внутриклассовой корреляции (rw) оказалось, что в случаях сравнения предмостовой части мозжечково-мозговой цистерны, а также в случаях сравнения конвекситальных субарахноидальных пространств лобной и теменной областей 99% различий следует отнести к факториальным (в данном случае – возрастным), что говорит о значительном и высоко достоверном вкладе фактора возраста в этот анализируемый признак. В случаях сравнения на уровне БЗО, на уровне С2-3, в конвекситальных субарахноидальных пространствах затылочной области и в области тел боковых желудочков эти коэффициенты не превысили 16%, что может свидетельствовать о сомнительном и низко достоверном вкладе фактора возраста в анализируемый признак, но свидетельствовать о высоких индивидуальных различиях.

При попарной оценке достоверности различий наиболее выражено преобладание среднего уровня ритма колебаний у лиц старше 51 года над остальными возрастными группами в различных областях измерения, но особенно – в конвекситальных субарахноидальных пространствах лобной области и в области тел боковых желудочков, где средние значения этой возрастной группы преобладают над всеми остальными. В других конвекситальных отделах средние значения среднего уровня ритма в этом возрасте превышают только значения для детского возраста (от 2 до 14 лет).

Скорее всего, наиболее высокие значения частного при попарном сравнении старшей возрастной группой (более 51 года) с остальными связаны с тем, что с увеличением возраста всё более нарастают признаки дегенеративных, метаболических и дисциркуляторных изменений (диффузная атрофия головного мозга, расширения желудочков, борозд и периваскулярных пространств; мелкоочаговая периваскуляная субклиническая демиелинизация и ишемия; увеличение содержания железа в подкоковых ядрах и др.) (Холин А.В., 1999; Аверкиева Е.В. и др. 2003; Agnoli A. et al., 1987), что может не вызвать клинических проявлений, но будет являться характеристикой естественного старения ткани головного мозга.

Акцентируя внимание на детском возрасте (от 2 до 14 лет), можно заметить, что средние значения среднего уровня в области С2-3 и в конвекситальных субарахноидальных пространствах затылочной области значительно ниже, чем в других возрастных группах, однако эти характеристики в области предмостовой части мозжечково-мозговой цистерны и в области опто-хиазмальной цистерны – выше, чем в некоторых других возрастных группах.

Проведен анализ отличий ритмов движения цереброспинальной жидкости в различных областях измерения МР-сигнала методом организации однофакторных дисперсионных комплексов и оценено влияние этого фактора на средний уровень колебаний ликвора в различных возрастных группах.

При этом, общий F-критерий (для всех областей измерения) достоверно превышал критическое значение (для Р=0,05) во всех случаях сравнения с высокими значениями коэффициентов внутриклассовой корреляции (более 50% во всех случаях), что говорит о значительном и высоко достоверном вкладе топографического фактора в этот анализируемый признак.

Для более детального анализа различий были построены дополнительные однофакторные дисперсионные комплексы в трех топографических группах: в желудочковой системе, в базальных и конвекситальных отделах субарахноидальных пространств.

В желудочковой системе средний уровень колебаний в боковых желудочках достоверно отличался от среднего уровня в IV-ом желудочке только в группе взрослых старше 51 года с преобладанием в боковых желудочках с Р<0,05 и средним значением коэффициента внутриклассовой корреляции – 43%. Во всех остальных возрастных группах не было найдено достоверных отличий средних уровней колебаний ликвора в желудочковой системе (Р>0,05). Эти данные согласуются с описанными выше возрастными отличиями среднего уровня в различных областях измерения и говорят о нарастании с возрастом дисметаболических процессов в механизме продукции-эвакуации цереброспинальной жидкости.

В базальных отделах субарахноидальных пространств головного мозга и ликворных пространствах спинного мозга на уровне С2-3 F-критерий достоверно превышал критическое значение (для Р=0,05) во всех случаях сравнения с преимущественно высокими значениями коэффициентов внутриклассовой корреляции (более 50% во всех случаях, кроме группы взрослых от 41 до 50 лет, где rw(мг) составил 46%). Аналогичная ситуация с высокими значениями коэффициентов внутриклассовой корреляции (более 50%) во всех случаях сравнения наблюдалась и в конвекситальных отделах субарахноидальных пространств головного мозга. Это говорит о значительном и высоко достоверном вкладе топографического фактора в анализируемый признак.

При попарной оценке достоверности различий в базальных отделах субарахноидальных пространств наиболее выражено преобладание среднего уровня ритма колебаний в базальных отделах головного мозга (область БЗО, предмостовая часть мозжечково-мозговой цистерны и область опто-хиазмальной цистерны) над средним уровнем ритма колебаний в субарахноидальных пространствах шейного отдела спинного мозга (область С2-3). По нашему мнению, это является нормальной особенностью анатомии, поскольку ликворные цистерны в базальных отделах головного мозга значительно шире субарахноидальных пространств шейного и грудного отделов спинного мозга. Однако, следует отметить, что в группе детей от 2 до 14 лет эта разница выражена значительнее. Полученные данные согласуются с описанными выше возрастными отличиями и подтверждают особенности незрелости ликворных пространств детского возраста (с более широкими базальными цистернами), чем в более старшем возрасте (Холин А.В., 1999; Володин Н.Н. и др., 2002). Умеренное преобладание среднего уровня ритма колебаний в области опто-хиазмальной цистерны над уровнем БЗО было найдено в группе взрослых от 41 до 50 лет и в группе старше 51 года. Такие особенности старшего возрастного периода могут быть связаны с давлением опто-хиазмальной цистерны на диафрагму турецкого седла с формированием грыжи и кистозного расширения этой цистерны.

При попарной оценке достоверности различий в конвекситальных отделах субарахноидальных пространств наиболее выражено преобладание среднего уровня ритма колебаний в лобной и теменной областях над затылочной. И снова следует отметить, что в группе детей от 2 до 14 лет эта разница выражена значительнее. Это может быть связано с тем, что стандартное МР-исследование проводится в положении пациента лежа на спине, и даже небольшое локальное уменьшение объема головного мозга приводит к смещению больших полушарий вниз, кзади, увеличивая ширину конвекситальных субарахноидальных пространств в передних отделах мозга (Аверкиева Е.В. и др., 2006). С другой стороны, такие особенности ликворных пространств могут быть и новыми, ранее не обсуждавшимися, топографическими закономерностями циркуляции цереброспинальной жидкости в конвекситальных отделах головного мозга. Кроме того, в юношеской группе от 15 до 21 года, в группе взрослых от 22 до 30 лети в группе от 41 до 50 лет стоит отметить умеренное преобладание среднего уровня ритма колебаний в теменной области над лобной.

Амплитуда. Анализируя возрастные отличия методом организации однофакторных дисперсионных комплексов и оценивая влияние этого фактора на амплитуду колебаний ликвора в различных областях измерения, следует, в первую очередь, отметить высокие уровни отличия между детским возрастом (от 2 до 14 лет) и остальными возрастными группами.

При этом, F-критерий достоверно превышал критическое значение (для Р=0,05) практически во всех случаях сравнения (кроме сравнения в области предмостовой части мозжечково-мозговой цистерны). Однако, после определения коэффициентов внутриклассовой корреляции (rw) оказалось, что только в случаях сравнения конвекситальных субарахноидальных пространств лобной, а также теменной областей 100% различий следует отнести к факториальным (в данном случае – возрастным), что говорит о значительном и высоко достоверном вкладе фактора возраста в этот анализируемый признак. В случаях сравнения на уровне С2-3 и в конвекситальных субарахноидальных пространствах затылочной области эти коэффициенты составили 35% и 32% соответственно (средний уровень значений коэффициентов внутриклассовой корреляции), а в остальных случаях не превысили 17%, что может говорить о сомнительном и низко достоверном вкладе фактора возраста в анализируемый признак.

При попарной оценке достоверности различий в детской группе от 2 до 14 лет заметно различие амплитудной характеристики практически во всех областях измерения (за исключением предмостовой части мозжечково-мозговой цистерны), и особенно в области кранио-вертебрального перехода, в области С2-3 позвонков, а также в конвекситальных субарахноидальных пространствах теменной и затылочной областей. Наиболее выраженные отличия наблюдаются со старшей возрастной группой (взрослых более 51 года).

Скорее всего, наиболее высокие значения частного при попарном сравнении детской группы (от 2 до 14 лет) с самой старшей возрастной группой (более 51 года) связаны с тем (по той же причине что и в случае среднего уровня), что с увеличением возраста всё более нарастают признаки дегенеративных, метаболических и дисциркуляторных изменений (Холин А.В., 1999).

Вероятнее всего, можно проследить более четкие возрастные отличия в самой структуре детской группы, а также в структуре взрослой группы (более 51 года), но для этого нужно разделить их на подгруппы с сокращением величины возрастного периода (Каширская Н.Ю. и др., 1999).

Проведен анализ отличий ритмов движения цереброспинальной жидкости в различных областях измерения МР-сигнала методом организации однофакторных дисперсионных комплексов и оценено влияние этого фактора на амплитуду колебаний ликвора в различных возрастных группах.

Общий F-критерий (для всех областей измерения) достоверно превышал критическое значение (для Р=0,05) во всех случаях сравнения со средними и высокими значениями коэффициентов внутриклассовой корреляции (более 42% во всех случаях), что говорит о значительном и высоко достоверном вкладе топографического фактора в этот анализируемый признак.

Для более детального анализа различий были построены дополнительные однофакторные дисперсионные комплексы в трех топографических группах: в желудочковой системе, в базальных и конвекситальных отделах субарахноидальных пространств

В желудочковой системе амплитуда колебаний в боковых желудочках низко достоверно отличалась от амплитуды в IV-ом желудочке только в группе взрослых старше 51 года с преобладанием в IV-ом желудочке с Р<0,05 и низким значением коэффициента внутриклассовой корреляции – 29%. Во всех остальных возрастных группах не было найдено достоверных отличий амплитуд колебаний ликвора в желудочковой системе (Р>0,05).

В базальных отделах субарахноидальных пространств головного мозга и ликворных пространствах спинного мозга на уровне С2-3 F-критерий достоверно превышал критическое значение (для Р=0,05) во всех случаях сравнения с преимущественно средними значениями коэффициентов внутриклассовой корреляции (более 37% во всех случаях, кроме группы взрослых от 31 до 40 лет, где rw составил 28%).

В конвекситальных отделах субарахноидальных пространств головного мозга наблюдалась ситуация с достоверно высокими значениями F-критерий во всех случаях сравнения и с преимущественно высокими значениями коэффициентов внутриклассовой корреляции (более 50% во всех случаях, кроме группы детей от 2 до 14 лет, где rw составил 37%) во всех случаях сравнения. Это говорит о значительном и высоко достоверном вкладе топографического фактора в анализируемый признак.

При попарной оценке достоверности различий в базальных отделах субарахноидальных пространств наиболее выражено преобладание амплитуды ритма колебаний в субарахноидальных пространствах шейного отдела спинного мозга (область С2-3) над амплитудой в базальных отделах головного мозга (область БЗО, предмостовая часть мозжечково-мозговой цистерны и область опто-хиазмальной цистерны), хотя отличие между уровнем БЗО и С2-3 в более старших группах снижалось, а в группе взрослых старше 51 года вообще исчезало. В группе детей от 2 до 14 лет эта разница выражена значительнее (разница амплитуд на этих уровнях различается в 5-6 раз). Практически во всех возрастных группах (кроме юношеской группы от 15 до 21 года) было найдено преобладание амплитуды ритма колебаний на уровне БЗО над областью опто-хиазмальной цистерны, а в группах взрослых от 41 до 50 лет и старше 51 года такое преобладание было отмечено еще и над предмостовой частью мозжечково-мозговой цистерны.

При совместном анализе данных средних уровней и амплитуд колебаний несложно заметить, что области с более высоким средним уровнем ритмов колебаний характеризуются низкими значениями амплитуд. Следует также отметить, что детский возраст характеризуется относительно более высокими значениями амплитуд в области С2-3 и на уровне БЗО по сравнению с остальными базальными областями измерения.

Подобная тенденция наблюдается и при попарной оценке достоверности различий в конвекситальных отделах субарахноидальных пространств, где наиболее выражено преобладание амплитуды ритма колебаний в затылочной области над лобной и теменной. В группе взрослых от 22 до 30 лет и в группе от 41 до 50 лет стоит отметить умеренное преобладание амплитуды ритма колебаний в лобной области над теменной. Так же как и в базальных отделах, при совместном анализе данных средних уровней и амплитуд колебаний можно заметить, что области с более высоким средним уровнем ритмов колебаний характеризуются низкими значениями амплитуд.

Подводя итог, можно заключить, что детский возраст (от 2 до 14 лет) характеризуется более высокоамплитудными характеристиками колебаний ликвора по сравнению с другими возрастными группами в различных областях ЦНС (наиболее достоверными в конвекситальных отделах субарахноидальных пространств и в области С2-3), сочетающимися с относительно низким средним уровнем колебаний. Среди этого, наиболее выраженные отличия средних значений в этой группе наблюдаются с самой старшей возрастной группой (взрослых более 51 года). Такая особенность наиболее вероятно связана с анатомо-физиологическими особенностями ЦНС и ликвороциркуляции детского организма, недоразвитием пахионовых грануляций (Барон М.А., 1982; Пахтусова Н.А., 2004), замедленным или незавершенным процессом миелинизации, несформированными нейроэндокринными взаимодействиями и др. (Холин А.В., 1999; Володин Н.Н. и др., 2002).

4.2.2. Результаты, анализ и обсуждение межгрупповых (половых) и внутригрупповых (между областями измерения) различий у лиц мужского и женского пола.

Проведена оценка влияния фактора пола на характеристики ритмов колебаний ликвора в различных областях измерения методом организации однофакторных дисперсионных комплексов. В большинстве случаев не было найдено достоверного уровня величины вклада фактора пола в анализируемые признаки (Р>0,05). В случаях анализа влияния фактора пола на средний уровень колебаний в предмостовой части мозжечково-мозговой цистерны и в области опто-хиазмальной цистерны, были найдены низко достоверные отличия межгруппового среднего квадрата над случайным (F=4,36; Р=0,04 и F=4,07; Р=0,05 соответственно). После определения коэффициентов внутриклассовой корреляции (rw), оказалось что только 12% (для предмостовой части мозжечково-мозговой цистерны) и 11% (для области опто-хиазмальной цистерны) различий следует отнести к факториальным (в данном случае – возрастным), а 88% (для предмостовой части мозжечково-мозговой цистерны) и 89% (для области опто-хиазмальной цистерны) – к случайным, внутригрупповым или любым другим неутонченным факторам. Низкие значения F-критерия и межгрупповых коэффициентов внутриклассовой корреляции в этих областях измерения говорят о сомнительном и низко достоверном вкладе фактора пола в этот анализируемый признак.

5. Исследование ликворосодержащей системы на высокопольном МР-томографе «Achieva» 1,5 Тл («Philips»).

5.1. Оптимизация и развитие методики Q-Flow с целью изучения количественных параметров ликвородинамики в области головы и шеи.

Неоднократно было отмечено, что фазо-контрастная МРТ применима для визуализации быстрого артериального кровотока, медленного венозного кровотока и движения ликвора  (Корниенко В.Н. и др., 2006), а также для изучения количественных параметров ликворотока. Н.В. Арутюнов и соавт. использовали коэффициент скорости на уровне Сильвиева водопровода, равный 10 см/сек (Арутюнов Н.В. и др., 2000). Аналогичные данные для водопровода мозга приводят в своих исследованиях и Lee J.H. и соавт. (Lee J.H. et al., 2004). Они изучали изменение скорости потока на разных уровнях Сильвиева водопровода (на входе, в ампуле и в выходной частях) с коэффициентом скорости – 10 см/сек. W.R. Nitz и соавт. для всех интракраниальных уровней применяется коэффициент скорости, равный 100 мм/сек (10 см/сек) (Nitz W.R. et al., 1992). Для уровня БЗО коэффициент ликворотока по данным зарубежных авторов составил – 10 см/сек (Quigley M.F. et al., 2004). Для шейного уровня в исследовании J. Kim и соавт. коэффициент скорости был выбран 10 см/сек. Эти коэффициенты были выбраны, исходя из теории движения ликвора, связанного с пульсацией артериальных сосудов головы (Bhadelia R.A. et al., 1997; Kim J. et al., 2007).

В связи с этим нами были выбраны следующие кодирующие коэффициенты скорости: коэффициент скорости ликворотока для Сильвиева водопровода и опто-хиазмальной и межножковой цистерн = 15 см/сек, для четвертого желудочка и предмостовой цистерны = 5 см/сек, для отверстия Мажанди и мозжечково-мозговой цистерны = 10 см/сек, для уровня БЗО = 10 см/сек, для шейного уровня = 10 см/сек. Параметры коэффициента скорости потока подбирали, опираясь на знание анатомо-физиологических особенностей движения ликвора в области головы и шеи.

Учитывая некрупные размеры ликворосодержащих структур, с целью получения более контрастных изображений и более точных параметров ликвороциркуляции толщина среза была сокращена до 4 мм.

Расположение среза при исследовании ликворосодержащих структур в каждом случае определялось индивидуально, но всегда срез располагался перпендикулярно ходу структуры (перпендикулярно потоку цереброспинальной жидкости в каждой конкретной ликворосодержащей полости).

Для оценки скорости ликворотока по Сильвиеву водопроводу срез располагали, используя сагиттальную и фронтальную МР-томограммы, на середине протяженности водопровода для исключения влияний турбулентных потоков и перпендикулярно его длиннику, кроме того в срез попадали и опто-хиазмальная цистерна и межножковая цистерна. Для оценки скорости ликворотока через IV-ый желудочек и предмостовую цистерну срез располагали, используя сагиттальную и фронтальную МР-томограммы, через верхушку и середину дна желудочка с продолжением до цистерны. В этом месте происходит стабилизация потока ликвора после прохождения водопровода мозга под большим давлением, чем в самом желудочке. Ниже этого места происходит активное вытеснение ликвора через отверстия Мажанди и Люшка, которое также может характеризоваться завихрениями потока. Для оценки скорости ликворотока через отверстие Мажанди и мозжечково-мозговую цистерну срез располагали, используя сагиттальную и фронтальную МР-томограммы, на середине протяженности структур и перпендикулярно их длиннику для исключения влияний турбулентных потоков. При исследовании субарахноидального пространства на уровне большого затылочного отверстия срез располагали, используя сагиттальную и фронтальную МР-томограммы, ориентируя его по линии Мак-Рея (базион – опистион). Это область активного перемешивания и вытеснения ликвора из полости черепа, которая характеризуется турбулентным потоком. При ориентации пакета срезов так же следили за тем, чтобы в срез не попадали миндалины мозжечка, поскольку это препятствует получению достоверных параметров ликвороднамики. При исследовании субарахноидального пространства шейной области срез располагали, используя сагиттальную и фронтальную МР-томограммы, ориентируя его по уровню С2-С3 (2-3-его шейных позвонков). Эта область является первым уровнем, который проходит ликвор при выходе из полости черепа, здесь происходит дальнейшее его перемешивание.

5.2. Изучение особенностей ликвородинамики в области головы и шеи по данным фазо-контрастной методики Q-Flow.

В ходе исследования был проведен комплексный многоуровневый анализ параметров ликвородинамики в исследуемых областях. Динамические изменения характеристик ликворотока для каждого из количественных параметров были представлены в виде графических изображений.

5.2.1. Комплексный многоуровневый статистический анализ ликвородинамики во «внутренней системе» ликворных пространств (рис. 23, 24, 25, 26).

Рисунок 23. Характер изменения линейной скорости (см/сек) ликворотока во «внутренней системе» в условиях нормы.

Рисунок 24. Характер изменения объемной скорости (мл/сек) ликворотока во «внутренней системе» в условиях нормы.

Рисунок 25. Характер изменения пиковой скорости (см/сек) ликворотока во «внутренней системе» в условиях нормы.

Рисунок 26. Характер изменения площади поперечного сечения (см2) во «внутренней системе» в условиях нормы.

После прохождения Сильвиева водопровода поток ликвора попадает в IV-ый желудочек головного мозга, где отмечается резкое снижение объемной, линейной и особенно – пиковой скоростей. После прохождения IV-ого желудочка мозга ликвор направляется в отверстие Мажанди. На этом уровне отмечается синфазный рост значений линейной, объемной и пиковой скоростей, что может быть связано с уменьшением площади просвета отверстия Мажанди в сравнении с IV-ым желудочком.

После прохождения потоком большого затылочного отверстия площадь просвета в описываемой системе увеличивается, объемная скорость имеет тенденцию к снижению, линейная – достоверно не меняется, а пиковая – продолжает увеличиваться. Такие эффекты можно объяснить тем, что поток ликвора выходит из жестко ограниченной по объему полости черепа и поступает в более свободное субарахноидальное пространство шейной области, которое является достаточно стабильной системой на большом протяжении.

Было отмечено, что линейная скорость имеет четкую взаимосвязь с площадью просвета ликворосодержащих структур (при уменьшении площади просвета происходит увеличение скорости потока ликвора).

Отдельно была рассмотрена система «Сильвиев водопровод – IV-ый желудочек – отверстие Мажанди», которая представляет собой как бы ряд сообщающихся полостей схожего мелкого калибра и трубчатой формы – на входе и выходе, с пирамидальным расширением – в центральной части. Данная система интересна в качестве объекта изучения, поскольку является мономорфной, имеет достаточно стабильные анатомо-топографические параметры в популяции и в последнюю очередь подвержена каким-либо изменениям при патологии.

Анализируя полученные данные, можно отметить тот факт, что линейная и пиковая скорости достоверно различаются на всех уровнях с максимально высокими различиями между Сильвиевым водопроводом и IV-ым желудочком, что может быть связано с принципиальными различиями в площади поперечного сечения и объеме рассматриваемых структур. В отношении объемных скоростей потока не везде были найдены достоверные различия. Для Сильвиева водопровода мозга и отверстия Мажанди это объяснимо их небольшим просветом, поскольку объемная скорость напрямую зависит от площади просвета структуры (Parkkola R.K. et al., 2001). В отношении площадей ликвородинамически значимых просветов ситуация аналогичная – достоверных различий между площадью Сильвиева водопровода мозга и отверстием Мажанди найдено не было.

Также, была проведена оценка достоверности различий между антеградным и ретроградным потоками ликвора на представленных уровнях. Отмечено, что антеградный и ретроградный потоки ликвора являются асимметричными, но синфазными, с более высокими значениями скоростей антеградного потока.

Для уровня Сильвиева водопровода было показано, что антеградный поток достоверно превосходит ретроградный только для объемной скорости (P<0,05). Это можно объяснить мелким диаметром просвета этой структуры и активной пульсацией ликвора в обоих направлениях, что обеспечивает его активное перемешивание.

Для уровня IV-ого желудочка было показано, что антеградный поток достоверно превосходит ретроградный для линейной и объемной скоростей потока (P<0,001). Для пиковых скоростей потока подобных различий найдено не было. Это может быть связано с большим объемом и достаточной площадью просвета IV-ого желудочка, что дает возможность ликвору, активно вытесненному из Сильвиего водопровода мозга, быстро переместиться в нижележащие отделы IV-ого желудочка, теряя при этом свою ретроградную скоростную составляющую.

Для уровня отверстия Мажанди было показано, что антеградный поток достоверно превосходит ретроградный для линейной, объемной и пиковой скоростей потока (Р<0,01; Р<0,001; Р<0,05 соответственно). Это можно объяснить тем, что ликвор, вытесненный из четвертого желудочка, с большой антеградной скоростью движется в сторону большого затылочного отверстия, что не дает ему активно пульсировать в ретроградном направлении.

В отдельную систему было объединено субарахноидальное пространство большого затылочного отверстия и С2-С3 шейного уровня, так как это области активного перемешивания ликвора после выхода его из полости черепа. Определение скоростных характеристик на данных уровнях важно, так как они являются первыми после выхода ликвора из головного мозга и могут отражать характер патологических процессов, происходящих в нем.

Анализируя полученные данные, можно отметить тот факт, что линейная скорость антеградного и ретроградного потока ликвора в заднем субарахноидальном пространстве достоверно отличается на представленных уровнях с преобладанием ее значений на шейном уровне (Р<0,001). Это же касается антеградного и ретроградного потоков пиковой скорости (Р<0,001; Р<0,05, соответственно). В отношении площадей поперечного сечения также были получены достоверные различия, но с преобладанием этих значений на уровне большого затылочного отверстия (Р<0,001).

Для уровня БЗО (заднее субарахноидальное пространство) было показано, что антеградный поток достоверно превосходит ретроградный для линейной и объемной скоростей потока (Р<0,001). Для уровня С2-С3 (заднее субарахноидальное пространство) было показано, что антеградный поток достоверно превосходит ретроградный для линейной, объемной и пиковой скорости потока (Р<0,001).

Описанные особенности ликвородинамки можно объяснить тем, что эти пространства имеют достаточно большой диаметр и поток ликвора, вытесненный из полости черепа, движется там под большим давлением, совершая активные колебания с преобладанием антеградной составляющей.

5.2.2. Комплексный многоуровневый статистический анализ ликвородинамики в «наружной системе» ликворных пространств (рис. 27, 28, 29, 30).

Рисунок 27. Характер изменения линейной скорости (см/сек) ликворотока в «наружной системе» в условиях нормы.

Рисунок 28. Характер изменения объемной скорости (мл/сек) ликворотока в «наружной системе» в условиях нормы.

Рисунок 29. Характер изменения пиковой скорости (см/сек) ликворотока в «наружной системе» в условиях нормы.

Рисунок 30. Характер изменения площади поперечного сечения (см2) в «наружной системе» в условиях нормы.

После прохождения опто-хиазмальной цистерны поток ликвора попадает в предмостовую цистерну, где отмечается недостоверное увеличение объемной скорости и уменьшение линейной и пиковой скоростей потока.

Резкую смену пиковой скорости можно связать с физиологией движения ликвора в этой области: поскольку сначала он попадает в опто-хиазмальную цистерну в ретроградном направлении, а потом обратный импульс идет из опто-хиазмальной в предмостовую цистерну. Следует отметить, что именно пиковая скорость отражает именно максимальное значение в пикселе, что и соответствует импульсному движению ликвора.

После прохождения предмостовой цистерны ликвор направляется в мозжечково-мозговую. На этом уровне отмечается синфазный рост значений линейной, объемной и пиковой скоростей, что может быть связано с уменьшением площади просвета мозжечково-мозговой цистерны в сравнении с предмостовой.

При прохождении потоком БЗО с последующим выбросом ликвора из полости черепа, наблюдаются следующие изменения: площадь просвета в описываемой системе уменьшается, линейная и объемная скорости уменьшаются, а пиковая – продолжает увеличиваться. Такие эффекты можно объяснить «сменой обстановки» вокруг потока ликвора, как и при анализе «внутренней системы».

В целом, прослеживается следующая связь: при уменьшении площади просвета структур происходит увеличение линейной, объемной и пиковой скоростей потока.

Анализируя данные, полученные при анализе системы «опто-хиазмальная, предмостовая и мозжечково-мозговая цистерны» можно отметить тот факт, что линейная, объемная и пиковая скорости на уровне мозжечково-мозговой цистерны достоверно имеют наиболее высокие значения, чем на уровне опто-хиазмальной и предмостовой цистерн, что может быть связано с различиями в площади поперечного сечения и объеме этих структур. Опто-хиазмальная цистерна характеризуется более высокими значениями пиковой скорости по отношению к предмостовой. В отношении площадей ликвородинамически значимых просветов было показано, что максимальное значение имеет площадь предмостовая цистерна.

Также, была проведена оценка достоверности различий между антеградным и ретроградным потоками ликвора на представленных уровнях.

Для уровня опто-хиазмальной цистерны было показано, что антеградный поток достоверно превосходит ретроградный только для объемной скорости (P<0,05). Это может быть связано с тем, что опто-хиазмальная цистерна имеет достаточно широкий просвет, что дает возможность ликвору активно пульсировать внутри нее в обоих направлениях, но с высокими показателями как антеградного, так и ретроградного потока. Здесь также надо учитывать тот факт, что ликвор попадает в цистерну в каудо-краниальном направлении, а только потом перемещается в нижележащие отделы.

Для уровня предмостовой цистерны было показано, что антеградный поток достоверно превосходит ретроградный для линейной и объемной скоростей (P<0,01; P<0,05, соответственно). Для пиковых скоростей потока подобных различий найдено не было. Эти различия показывают более активное перемещение ликвора в кранио-каудальном направлении.

Для уровня мозжечково-мозговой цистерны было показано, что антеградный поток достоверно превосходит ретроградный для линейной и объемной скоростей потока (P<0,01). Это можно объяснить тем, что мозжечково-мозговая цистерна имеет достаточно широкий просвет, но ликвор пульсирует здесь с большей антеградной составляющей, так как по физиологии его движения он попадает в цистерну в ретроградном направлении, но в дальнейшем смещается каудально. Также здесь идет больший антеградный импульс за счет большего давления массы ликвора, переместившегося из вышележащих отделов. Что касается пиковой составляющей, то она не имеет достоверных различий, так как отражает максимальную скорость пульсации, которая  на этом уровне отличается мало.

Анализируя данные, полученные в системе «субарахноидальные пространства большого затылочного отверстия и С2-С3 шейного уровня» можно отметить, что линейная и пиковая скорости антеградного и ретроградного потока ликвора достоверно отличаются на представленных уровнях с преобладанием значений на шейном уровне (P<0,001 – для линейной скорости; P<0,05 – для пиковой скорости). Это же касается и антеградной составляющей объемной скорости потока (P<0,01). В отношении площадей поперечного сечения также были получены достоверные различия, но с преобладанием этих значений на уровне большого затылочного отверстия (P<0,001).

Также была проведена оценка достоверности различий между антеградным и ретроградным потоками ликвора на представленных уровнях.

Для уровня БЗО (переднее субарахноидальное пространство) было показано, что антеградный поток достоверно превосходит ретроградный для линейной и объемной скоростей потока (P<0,01).

Для уровня С2-С3 (переднее субарахноидальное пространство) было показано, что антеградный поток достоверно превосходит ретроградный: для линейной и объемной скоростей – P<0,001; для  пиковой скорости – P<0,01.

Это можно объяснить тем, что  эти пространства имеют достаточно большой диаметр, поток ликвора движется там под большим давлением, вытесненный из полости черепа, и совершает активные колебания с преобладанием антеградной составляющей.

Таким образом, для оценки ликвородинамики на разных уровнях базальных отделов головного мозга и шейной области предложен комплекс стандартизированных модификаций МРТ методик на основе метода фазового контраста (Q-Flow), достоинства которых расширяют возможности морфо-функционального исследования ликвородинамики и позволяют не только качественно, но и количественно оценивать особенности потока ликвора. В результате получены значения линейной, объемной и пиковой скоростей потока ликвора в базальных отделах головного мозга и в шейной области, а также произведена оценка площадей ликвородинамически значимого просвета исследуемых структур.

Отмечено, что максимальные значения скоростей потока определяются на уровне Сильвиева водопровода, мозжечково-мозговой цистерны и на шейном уровне.  Показано, что в норме движение ликвора имеет сложный пульсирующий характер, связанный с сердечной деятельностью. В зависимости от фазы сердечного цикла поток ликвора имеет антеградное или ретроградное направление, т.е. является бифазным. Обнаружено, что значения антеградного потока превосходят значения ретроградного на всех исследуемых уровнях, наиболее достоверно для линейной (P<0,01) и объемной (P<0,001) скоростей потока.

5.3. Комплексный многоуровневый статистический анализ ликвородинамики при аномалии Арнольда-Киари I.

Изменения в ликворной системе сопровождают многие неврологические и нейрохирургические заболевания, и именно поэтому ее всестороннее исследование является актуальной проблемой современной медицины. Такие процессы как гипертензионно-гидроцефальный синдром, мальформации мозга и желудочков, патология Арнольда-Киари I, опухоли головного и спинного мозга, зачастую приводят к сдвигу в системе гомеостаза цереброспинальной жидкости (дисбаланс между ее продукцией, циркуляцией и резорбцией). Вместе с тем, существуют определенные трудности в диагностической оценке формирующихся изменений, а известные методики не позволяют адекватно оценить морфо-функциональные особенности ликворосодержащих структур либо обладают рядом побочных эффектов, ограничивающих их использование. Именно поэтому среди нейрохирургов, неврологов и нейрорентгенологов остро стоит вопрос о внедрении в повседневную клиническую практику новых неинвазивных диагностических методов исследования ликвора, к которым на данный момент относится только фазо-контрастная МРТ. Эта методика дает возможность оценивать ликворосодержащую систему не только с точки зрения ее структурной организации, но и позволяет проводить оценку количественных параметров потока ликвора. На сегодняшний день отсутствуют определенные нормальные значения параметров потока ликвора, практически полностью отсутствуют данные о комплексной оценке параметров ликвородинамики как в условиях нормы, так и при патологии на всем протяжении центральной нервной системы, что делает эту область исследований особенно актуальной.

Нами получены количественные данные о характере ликвородинамики на всех исследуемых уровнях у 6 пациентов с аномалией Арнольда-Киари I, что позволяет сделать ряд заключений о характере ликвороциркуляции у этих больных. По результатам рутинного исследования головного мозга у этих пациентов было выявлено опущение миндалин мозжечка ниже уровня линии Мак-Рея (базион – опистион) более, чем на 5 мм.

В результате на всех исследуемых уровнях был проведен сравнительный многоуровневый анализ количественных параметров ликворотока, полученных у пациентов из группы 4 (в условиях нормы) и группы 6 (при аномалии Арнольда-Киари I). Динамические изменения количественных характеристик ликворотока для каждого из количественных параметров на указанных уровнях в условиях нормы и при аномалии Арнольда-Киари I были представлены в виде графических изображений отдельно для «внутренней системы» (рис. 31, 32, 33, 34) и «наружной системы» (рис. 35, 36, 37, 38).

Рисунок 31. Характер изменения линейной скорости (см/сек) ликворотока во «внутренней системе» в норме и при аномалии Арнольда-Киари I.

Рисунок 32. Характер изменения объемной скорости (мл/сек) ликворотока во «внутренней системе» в норме и при аномалии Арнольда-Киари I.

Рисунок 33. Характер изменения пиковой скорости (см/сек) ликворотока во «внутренней системе» в норме и при аномалии Арнольда-Киари I.

Рисунок 34. Характер изменения площади поперечного сечения (см2) ликворосодержащих пространств во «внутренней системе» в норме и при аномалии Арнольда-Киари I.

Рисунок 35. Характер изменения линейной скорости (см/сек) ликворотока в «наружной системе» в норме и при аномалии Арнольда-Киари I.

Рисунок 36. Характер изменения объемной скорости (мл/сек) ликворотока в «наружной системе» в норме и при аномалии Арнольда-Киари I.

Рисунок 37. Характер изменения пиковой скорости (см/сек) ликворотока в «наружной системе» в норме и при аномалии Арнольда-Киари I.

Рисунок 38. Характер изменения площади поперечного сечения (см2) ликворосодержащих пространств в «наружной системе» в норме и при аномалии Арнольда-Киари I.

При сравнительном многоуровневом анализе параметров ликворотока полученных при исследовании пациентов из группы 4 (в условиях нормы) и группы 6 (в условиях аномалии Арнольда-Киари I) было показано, следующее:

  1. во «внутренней системе» существуют достоверные различия между линейными скоростями антеградного потока на уровне Сильвиева водопровода (P<0,001) и на С2-С3 шейном уровне (P<0,01); объемными скоростями антеградного потока на уровне отверстия Мажанди (P<0,001), большого затылочного отверстия (P<0,001) и на С2-С3 шейном уровне (P<0,001); пиковыми скоростями антеградного потока на уровне IV-ого желудочка (P<0,01), большого затылочного отверстия (P<0,001), и на С2-С3 шейном уровне (P<0,05).
  2. во «внутренней системе» существуют достоверные различия между линейными скоростями ретроградного потока на С2-С3 шейном уровне (P<0,001); объемными скоростями ретроградного потока на уровне отверстия Мажанди (P<0,01), большого затылочного отверстия (P<0,001) и на С2-С3 шейном уровне (P<0,001); пиковыми скоростями ретроградного потока на уровне IV-ого желудочка (P<0,01), большого затылочного отверстия (P<0,001), и на С2-С3 шейном уровне (P<0,05).
  3. в «наружной системе» существуют достоверные различия между линейными скоростями антеградного потока на уровне мозжечково-мозговой цистерны (P<0,001) и на уровне большого затылочного отверстия (P<0,01); объемными скоростями антеградного потока на уровне межножковой цистерны (P<0,01) и предмостовой цистерны (P<0,001); пиковыми скоростями антеградного потока на уровне межножковой цистерны (P<0,001) и предмостовой цистерны (P<0,05).
  4. в «наружной системе» существуют достоверные различия между линейными скоростями ретроградного потока мозжечково-мозговой цистерны (P<0,001) и на уровне большого затылочного отверстия (P<0,001); объемными скоростями ретроградного потока на уровне межножковой цистерны (P<0,01) и предмостовой цистерны (P<0,001); пиковыми скоростями ретроградного потока на уровне межножковой цистерны (P<0,001) и предмостовой цистерны (P<0,05);
  5. существуют достоверные различия между площадями ликворных пространств на уровне IV-ого желудочка (P<0,01), отверстия Мажанди (P<0,01), мозжечково-мозговой цистерны (P<0,001) и большого затылочного отверстия (P<0,001).

Таким образом, по результатам комплексного многоуровневого количественного анализа скоростных параметров потока ликвора было установлено, что при аномалии Арнольда-Киари I объемная и пиковая скорости ликворотока во «внутренней системе» на уровнях «отверстие Мажанди – задние отделы БЗО – С2-С3 шейный уровень» теряют характерную для нормы синфазность с полной редукцией скоростных характеристик ликвородинамики в задних отделах большого затылочного отверстия и компенсаторным увеличением потока на смежных с БЗО уровнях отверстия Мажанди и С2-С3 шейных позвонков (Haughton V.M. et al., 2003).

Заключение.

Таким образом, полученные в результате исследования качественные и количественные данные об особенностях кровотока по крупным церебральным венозным коллекторам и характере ликвородинамики в базальных отделах головного мозга и в субарахноидальном пространстве шейной области расширяют представления о сложных морфо-функциональных взаимоотношениях в ЦНС, указывая на значимость комплексной многоуровневой оценки венозного кровотока и ликвороциркуляции и позволяют по-новому взглянуть на эти системы как на единое целое (Alperin N. et al., 2005; Baledent O. et al., 2001), со своими взаимосвязями и законами воздействия что, несомненно – позволяет глубже раскрыть физиологические механизмы деятельности ЦНС.

Рассмотренные гемодинамические эффекты потока крови в сложной системе венозных коллекторов головного мозга и шеи зависят от размеров поперечного сечения и строения стенки сосуда на внутричерепном и экстракраниальном уровне, а также предполагают влияние таких факторов как: турбулентный и ламинарный характер потока, угол наклона сосуда, варианты его топографической ориентировки, наличие или отсутствие экстравазальных влияний, а также коллатеральных компонентов венозного оттока и многое др. Логично думать, что все эти факторы так или иначе вносят достоверный вклад в асимметричный характер венозного оттока от головного мозга, являясь составляющими некоторого комплекса закономерностей.

Достоинства МР-ангиографии и МР-миелографии в режиме Q-Flow, несомненно, расширяют круг диагностических возможностей современной клиники и могут быть полезны у пациентов с венозными тромбозами или признаками венозной энцефалопатии, а полученные количественные данные о характере венозного кровотока могут не только дополнять и уточнять результаты ТКДГ у этих больных, но и проводить комплексную количественную многоуровневую оценку недоступных для УЗИ венозных структур. Полученные результаты развивают принципиально новое направление лучевой диагностики сосудистой и ликворосодержащей систем.

Выводы

  1. Благодаря оптимизации направления и толщины среза, а также таких параметров импульсных последовательностей как: TR, TE, FA и коэффициента скорости кровотока, комплекс предлагаемых стандартизованных методик МР-ангиографии и МР-миелографии (для МР-томографов с силой поля 0,5 Тл и 1,5 Тл) позволяет повысить информативность полученного изображения, что дает возможность проводить комплексную многоуровневую качественную и количественную диагностическую оценку венозных коллекторов и ликворных пространств, либо визуализировать наиболее тонкие структуры ликворосодержащей системы, позволяет на 40% сократить время обследования пациента, увеличить соотношение сигнал/шум и определить морфо-функциональные особенности крово- и ликворотока в области головы и шеи в условиях нормы и при патологии.
  2. Установлено что, кровоток по поперечным, сигмовидным синусам и внутренним яремным венам асимметричен у 55,0±4,54% обследованных, что коррелирует (P<0,001) с преобладанием размеров ипсилатеральной затылочной доли над контралатеральной. Получены количественные данные о потоке крови по крупным церебральным венозным коллекторам. Обнаружено, что кровоток по крупным церебральным венозным коллекторам головы и шеи в условиях нормы осуществляется синфазно, но асимметрично с преимущественной редукцией скоростных характеристик потока слева (P<0,001).
  3. Для тромботического поражения церебральных венозных коллекторов характерно отклонение от нормальных количественных параметров кровотока. При этом, формируется выраженная асимметрия потока (P<0,001) с полной потерей синфазности, а также изменение путей оттока венозной крови из полости черепа, с вовлечением коллатеральных сосудистых структур – интраспинальных продольных венозных сплетений и глубоких вен шеи.
  4. При проведении модельных исследований было доказано, что точность измерений скоростных характеристик потока, полученных с помощью фазо-контрастной МРТ методики количественной оценки потока составляет 95%. При этом, обнаружено, что сигмовидные синусы создают закрутку кровотока за счет своей сложной геометрии.
  5. Определено, что средний уровень и амплитуда ритмов колебаний ликвора подвержены влиянию факторов возраста и топографического положения области измерения МР-сигнала, что наиболее отчетливо выражено в детском возрасте (от 2 до 14 лет).
  6. Получены количественные значения скоростей потока ликвора на базальном интракраниальном и шейном уровне. Установлено, антеградный поток ликвора достоверно (P<0,05) превосходит ретроградный на большинстве исследуемых уровней.
  7. В условиях аномалии Арнольда-Киари I в системе «отверстие Мажанди – задние отделы большого затылочного отверстия – С2-С3 шейный уровень» теряется синфазность объемной и пиковой скоростей антеградного и ретроградного потоков ликвора с полной редукцией всех скоростных характеристик ликворотока в задних отделах большого затылочного отверстия.

Практические рекомендации

  1. Разработанные стандартизованные импульсные последовательности МРА и МРМ являются универсальными и воспроизводимыми на любых высокопольных и среднепольных томографах, оснащенных головными катушками и рекомендованы для всестороннего изучения морфо-функциональных особенностей церебральной гемодинамики и ликвороциркуляции в норме и при патологии.
  2. Для оценки сосудистых структур головного мозга и области шеи на МР-томографах с силой поля 0,5 Тл целесообразно использовать оптимизированный нами протокол 2D-PHAS МР-ангиографии. Применение данного протокола позволяет сократить время сканирования до 2 мин 33 сек путем использования минимальных времен TR, не теряя при этом в качестве изображения. Использование кософронтальной ориентации среза (с толщиной 70-80 мм) и кодирование скорости потока значением 8 см/с, дает возможность оптимально визуализировать не только артериальные сосуды, но и венозные структуры этого региона.
  3. С целью диагностической оценки тока ликвора по Сильвиеву водопроводу на МР-томографах с силой поля 0,5 Тл целесообразно использовать оптимизированный нами протокол МР-миелографии. Выбор кософронтальной ориентации среза (строго по ходу данной структуры) и снижение толщины среза до 10 мм во всех случаях позволяет получать дополнительную, полезную диагностическую информацию об особенностях ликворотока в этом месте.
  4. Для оценки характера движения цереброспинальной жидкости по полостям и пространствам головного и спинного мозга на МР-томографах с силой поля 0,5 Тл мы предлагаем использовать импульсную последовательность кино-2D-MYUR МРМ. Поскольку время сканирование одного кадра в этой методике составляет всего 10 секунд, мы имеем возможность получать 10-20 кадров за очень короткое время. Таким образом, каждый кадр отображает МР-картину состояния ликворосодержащих полостей и пространств за десятисекундный промежуток, а исследование в целом - динамические характеристики циркуляции ликвора за несколько минут.
  5. Для оценки венозного оттока от головного мозга по системе крупных венозных синусов и внутренних яремных вен на МР-томографах с силой поля 1,5 Тл целесообразно использовать оптимизированную нами методику Q-Flow на основе двухмерной фазо-контрастной МР-ангиографии, достоинства которой расширяют возможности морфо-функционального исследования сосудистых структур и позволяют не только качественно, но и количественно оценивать особенности потока венозной крови.
  6. Для оценки церебральной ликвородинамики на МР-томографах с силой поля 1,5 Тл мы предлагаем использовать методику Q-Flow на основе метода фазового контраста, новые возможности которой позволяют не только качественно, но и количественно оценивать особенности потока ликвора по полостям и пространствам головного и спинного мозга.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

  1. Тулупов А.А. Возможности МРТ в количественной оценке церебрального венозного кровотока в норме и при тромботическом поражении // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН «Сердечно-сосудистые заболевания»- 2011.- Т.12.- № 3.- С. 66-73.
  2. Тулупов А.А., Ежова О.Б., Савельева Л.А. Возможности магнитно-резонансной томографии в количественной оценке ликворотока через четвертый желудочек // Клиническая физиология кровообращения.- 2010.- № 4.- С. 72-78.
  3. Тулупов А.А. Количественные характеристики венозного оттока от головного мозга и базальной ликвородинамики по данным магнитно-резонансной томографии // Клиническая физиология кровообращения.- 2009.- № 3.- С. 36-42.
  4. Тулупов А.А., Савельева Л.А., Горев В.Н. Функциональный анализ венозного оттока от головного мозга в условиях нормы по данным магнитно-резонансной томографии // Клиническая физиология кровообращения.- 2009.- № 2.- С. 65-70.
  5. Тулупов А.А., Савельева Л.А., Горев В.Н. МРТ характеристики венозного оттока от головного мозга // Вестник НГУ.- 2009.- Т. 7.- Выпуск 3.- С. 34-40.
  6. Савельева Л.А., Тулупов А.А.  Особенности венозного оттока от головного мозга по данным магнитно-резонансной ангиографии // Вестник НГУ.- 2009.- Т. 7.- Выпуск 1.- С. 36-40. 
  7. Тулупов А.А., Савельева Л.А. Возможности фазо-контрастной магнитно-резонансной ангиографии в количественной оценке интракраниального венозного кровотока // Медицинская визуализация.- 2009.- № 1.- С. 115-121.
  8. Тулупов А.А., Горев В.Н. Особенности динамики движения ликвора по данным кино-МР-миелографии. Часть 2. Желудочковая система и конвекситальные отделы субарахноидальных пространств // Вестник НГУ.- 2009.- Т. 7.- Выпуск 1.- С. 29-35.
  9. Тулупов А.А., Горев В.Н. Особенности динамики движения ликвора по данным кино-МР-миелографии. Часть 1. Базальные отделы субарахноидальных пространств // Вестник НГУ.- 2008.- Т. 6.- Выпуск 2.- С. 114-120.
  10. Тулупов А.А., Летягин А.Ю., Савелов А.А., Автаева М.В. Оптимизация методики МР-миелографии (MYUR) // Вестник НГУ.- 2005.- Т. 3.- Выпуск 4.- С. 7-11.
  11. Тулупов А.А., Летягин А.Ю., Савелов А.А., Коростышевская А.М. Возможности магнитно-резонансной томографии в визуализации ликворотока (обзор литературы) // Вестник НГУ.- 2005.- Т. 3.- Выпуск 1.- С. 68-80.
  12. Летягин А.Ю., Тулупов А.А., Савелов А.А., Коростышевская А.М. Магнитно-резонансная томография: возможности современной визуализационной технологии в клинической диагностике (лекция) // Вестник НГУ.- 2004.- Т. 2.- Выпуск 3.- С. 63-86.
  13. Курбатов В.П., Тулупов А.А., Летягин А.Ю. Топографические особенности крупных венозных структур и вертебро-базилярной системы головы и шеи // Медицинская визуализация.– 2004.- № 2.- С. 85-92.
  14. Тулупов А.А., Летягин А.Ю., Курбатов В.П. и др. Возможности магнитно-резонансной томографии в визуализации кровотока (обзор литературы) // Вестник НГУ.- 2004.- Т. 2.- Выпуск 1.- С. 57-69.
  15. Курбатов В.П., Тулупов А.А., Летягин А.Ю. Оптимизация 2D-PHAS методики МРА // Медицинская визуализация.- 2003.- № 1. - С. 13-16.
  16. Тулупов А.А. Основы церебральной МР-ангиографии и МР-миелографии // Учебно-методическое пособие.- НГУ.- 2009.- 36 с.
  17. Богомякова О.Б., Тулупов А.А., Савельева Л.А., Прыгова Ю.А. Комплексный многоуровневый анализ ликвородинамики в условиях нормы и при аномалии Арнольда-Киари I по данным магнитно-резонансной томографии // Диагностическая и интервенционная радиология.- 2011.- Т. 5. № 2 (приложение; материалы V Всероссийского национального Конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2011»).- С. 63-65.
  18. Савельева Л.А., Тулупов А.А., Богомякова О.Б., Прыгова Ю.А. МРТ диагностика тромботических поражений церебральных венозных синусов и внутренних яремных вен // Диагностическая и интервенционная радиология.- 2011.- Т. 5. № 2 (приложение; материалы V Всероссийского национального Конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2011»).- С. 375-376.
  19. Ежова О.Б., Савельева Л.А., Тулупов А.А. Комплексный многоуровневый анализ параметров ликвородинамики по данным магнитно-резонансной томографии // Невский радиологический форум 2011.- Санкт-Петербург.- 2011.- С. 74-75.
  20. Савельева Л.А., Ежова О.Б., Тулупов А.А. Возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике тромботических поражений церебральной венозной системы // Невский радиологический форум 2011.- Санкт-Петербург.- 2011.- С. 204.
  21. Savelyeva L., Ezhova O., Tulupov A. Cerebral venous thrombosis: diagnostic features of phase contrast MR-angiography // ECR 2011.- Vienna.- 2011.
  22. Ezhova O., Savelyeva L., Tulupov A. Complex assessment of CSF flow quantification using phase contrast MRI // ECR 2011.- Vienna.- 2011.
  23. Тулупов А.А. Функциональная оценка церебрального венозного кровотока по данным магнитно-резонансной томографии // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований.- 2010.- №8.- С. 98-100.
  24. Yezhova O.B., Savelyeva L.A., Tulupov A.A. Magnetic resonance imaging possibilities in cerebrospinal fluid flow quantification on basal level of brain // Вестник Российского государственного медицинского университета.- 2010.- Специальный выпуск № 2 (материалы V Международной Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых).- С. 447.
  25. Тулупов А.А. Возможности МРТ в количественной оценке церебрального венозного кровотока в норме и при тромботическом поражении // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН «Сердечно-сосудистые заболевания».- 2010.- Т. 11.- № 6 (приложение; материалы XVI Всероссийского съезда сердечно-сосудистых хирургов, 28 ноября – 1 декабря 2010 г., Москва).- С. 232.
  26. Тулупов А.А., Савельева Л.А., Ежова О.Б. Функциональная оценка церебрального венозного кровотока в норме и при тромботическом поражении по данным магнитно-резонансной томографии // Медицинская визуализация.- 2010.- Специальный выпуск (материалы IV Всероссийского национального Конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2010»).- С. 452-453.
  27. Тулупов А.А., Ежова О.Б., Савельева Л.А. Количественные характеристики ликворотока на уровне четвертого желудочка по данным магнитно-резонансной томографии // Медицинская визуализация.- 2010.- Специальный выпуск (материалы IV Всероссийского национального Конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2010»).- С. 453-454.
  28. Тулупов А.А., Севостьянова К.С., Шевела А.И. Возможности магнитно-резонансной томографии в оценке кровотока у пациентов с венозными тромбозами // Медицинская визуализация.- 2010.- Специальный выпуск (материалы IV Всероссийского национального Конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2010»).- С. 455.
  29. Тулупов А.А., Горев В.Н. Гемодинамические особенности течения в модели сигмовидного синуса человека // Медицинская визуализация.- 2010.- Специальный выпуск (материалы IV Всероссийского национального Конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2010»).- С. 456.
  30. Тулупов А.А., Севостьянова К.С., Шевела А.И. Магнитно-резонансная томография в оценке кровотока у пациентов с венозными тромбозами: возможности и преимущества // Флебология.- 2010.- Т. 4.- №2 (материалы 8-ой конференции Ассоциации Флебологов России, 14-15 мая 2010 г., Москва).- С. 130.
  31. Gorev V.N., Tulupov A.A. Hydrodynamic peculiarities of fluid flows in a human sigmoid sinus by data of phase contrast MR-angiography // XV-th International conference on the method of aerophysical research (ICMAR-2010).- Novosibirsk.- 2010.- P. 81-82.
  32. Тулупов А.А., Савельева Л.А., Ежова О.Б., Прыгова Ю.А., Горев В.Н. Количественные характеристики венозного оттока от головного мозга и базальной ликвородинамики по данным магнитно-резонансной томографии // I Съезд врачей лучевой диагностики Сибирского федерального округа «Достижения, перспективы и основные направления развития лучевой диагностики в Сибири».- Новосибирск.- 2010.- С. 224-225.
  33. Тулупов А.А., Горев В.Н. Физические особенности течения жидкости в модели сигмовидного синуса человека // научная конференция «Фундаментальные науки - медицине».- Новосибирск.- 2010.- С. 119.
  34. Савельева Л.А., Ежова О.Б., Тулупов А.А. Возможности магнитно-резонансной томографии в комплексной диагностике тромботических поражений внутричерепных венозных синусов и внутренних яремных вен // научная конференция «Фундаментальные науки - медицине».- Новосибирск.- 2010.- С. 111.
  35. Ежова О.Б., Савельева Л.А., Тулупов А.А. Возможности магнитно-резонансной томографии в изучении ликвородинамики // научная конференция «Фундаментальные науки - медицине».- Новосибирск.- 2010.- С. 90.
  36. Севостьянова К.С., Тулупов А.А., Шевела А.И. Бесконтрастная МР-томография в обследовании пациентов с венозными тромбозами различной локализации // научная конференция «Фундаментальные науки - медицине».- Новосибирск.- 2010.- С. 114.
  37. Горев В.Н., Тулупов А.А. Физические особенности течения жидкости в модели сигмовидного синуса человека // Всероссийская конференция «Устойчивость и турбулентность течений гомогенных и гетерогенных жидкостей».- Новосибирск.- 2010.- С. 91-94.
  38. Tulupov A., Yezhova O., Savelyeva L. CSF flow quantification through the fourth ventricle by data of phase contrast MRI // ECR 2010.- Vienna.- 2010.
  39. Tulupov A., Savelyeva L., Yezhova O. Cerebral venous outflow quantification by data of phase contrast MR-angiography // ECR 2010.- Vienna.- 2010.
  40. Тулупов А.А. Инновационные возможности высокопольной магнитно-резонансной томографии // Современные наукоемкие технологии.- 2009.- № 10.- С. 71.
  41. Tulupov A., Yezhova O., Savelyeva L. CSF flow quantification in subarachnoid space of cervical level by data of phase contrast MR-myelography // ESMRMB 2009.- Antalya.- 2009.- P. 429.
  42. Tulupov A., Savelyeva L. Blood flow quantification through jugular veins by data of phase contrast MRA // ESMRMB 2009.- Antalya.- 2009.- P. 404.
  43. Tulupov A., Savelyeva L. Intracranial blood flow quantification through paired venous sinuses by data of phase contrast MRA // ESMRMB 2009.- Antalya.- 2009.- P. 401.
  44. Tulupov A., Savelyeva L. Cerebral venous blood flow quantification in male and female groups by data of phase contrast MR-angiography // ESMRMB 2009.- Antalya.- 2009.- P. 168-169.
  45. Tulupov A., Savelyeva L. Cerebral and cervical venous blood flow quantification by data of phase contrast MR-angiography // ISMRM Workshop «Cardiovascular flow, function and tissue mechanics».- Sintra.- 2009.- P. 6.
  46. Тулупов А.А., Ежова О.Б., Савельева Л.А. Количественные характеристики движения ликвора в субарахноидальном пространстве спинного мозга шейной области по данным магнитно-резонансной томографии // Медицинская визуализация.- 2009.- Специальный выпуск (материалы III Всероссийского национального Конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2009»).- С. 423-424.
  47. Тулупов А.А., Савельева Л.А. Количественные характеристики интракраниального венозного кровотока по данным магнитно-резонансной томографии // Медицинская визуализация.- 2009.- Специальный выпуск (материалы III Всероссийского национального Конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2009»).- С. 422.
  48. Тулупов А.А., Савельева Л.А. Количественные характеристики движения крови по внутренним яремным венам по данным магнитно-резонансной томографии // Медицинская визуализация.- 2009.- Специальный выпуск (материалы III Всероссийского национального Конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2009»).- С. 421.
  49. Тулупов А.А. Инновационные возможности высокопольной МРТ в клинической практике // Научная конференция «Медицинская геномика и протеомика».- Новосибирск.- 2009.- С. 177.
  50. Шевела А.И., Тулупов А.А., Севостьянова К.С. Магнитно-резонансная томография в оценке венозного кровотока у пациентов с флеботромбозами // Научная конференция «Медицинская геномика и протеомика».- Новосибирск.- 2009.- С. 174.
  51. Савельева Л.А., Ежова О.Б., Тулупов А.А. Возможности магнитно-резонансной томографии в оценке ликвородинамики и венозного оттока от головного мозга // Научная конференция «Медицинская геномика и протеомика».- Новосибирск.- 2009.- С. 172.
  52. Тулупов А.А., Севостьянова К.С., Шевела А.И. Возможности магнитно-резонансной томографии в оценке венозного кровотока у пациентов с посттромботической болезнью // Всероссийская научно-практическая конференция «Посттромботическая болезнь».- Санкт-Петербург.- 2009.- С. 73-76.
  53. Тулупов А.А., Савельева Л.А. Количественные характеристики движения крови по внутренним яремным венам по данным магнитно-резонансной томографии // Невский радиологический форум 2009.- Санкт-Петербург.- 2009.- С. 552-553.
  54. Тулупов А.А., Савельева Л.А. Количественные характеристики интракраниального венозного кровотока по данным магнитно-резонансной томографии // Невский радиологический форум 2009.- Санкт-Петербург.- 2009.- С. 553-554.
  55. Tulupov A., Savelyeva L. Venous blood flow quantification through intracranial venous sinuses and jugular veins by data of phase contrast MR-angiography // ESMRMB 2008.- Valencia.- 2008.- P. 279-280.
  56. Тулупов А.А., Савельева Л.А. Количественные характеристики движения венозной крови по сигмовидным синусам головного мозга по данным магнитно-резонансной томографии // IX международный семинар по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология).- Ростов-на-Дону.- 2008.- С. 50.
  57. Тулупов А.А., Савельева Л.А. Количественные характеристики движения венозной крови по поперечным синусам головного мозга по данным магнитно-резонансной томографии // Медицинская визуализация.- 2008.- Специальный выпуск (материалы II Всероссийского национального Конгресса лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2008»).- С. 290-291.
  58. Тулупов А.А., Савельева Л.А. Количественные характеристики движения крови по внутренним яремным венам по данным магнитно-резонансной томографии // V конференция «Достижения современной лучевой диагностики в клинической практике».- Томск.- 2008.- С. 99-101.
  59. Тулупов А.А. Особенности динамики движения ликвора в базальных отделах субарахноидальных пространств по данным кино-МР-миелографии // Региональная конференция «От рентгенологии к лучевой диагностике».- Новокузнецк.- 2007.- С. 200-203.
  60. Тулупов А.А. Особенности динамики движения ликвора в области головы и шеи по данным кино-МР-миелографии // Всероссийский конгресс лучевых диагностов «Радиология 2007».- Москва. - 2007.- С. 380-381.
  61. Тулупов А.А., Автаева М.В. Особенности динамики движения ликвора в конвекситальных отделах субарахноидальных пространств по данным МР-киномиелографии // Невский радиологический форум «Новые горизонты».- Санкт-Петербург.- 2007.- С. 51-52.
  62. Летягин А.Ю., Савелов А.А., Коростышевская А.М., Тулупов А.А. и др. МР-томографические возможности визуализации потоков физиологических жидкостей in vivo // VIII международный семинар по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология).- Ростов-на-Дону.- 2006.- C. 60-61.
  63. Тулупов А.А., Летягин А.Ю., Савелов А.А., Коростышевская А.М. Особенности динамики движения ликвора в краниовертебральной области по данным МР-киномиелографии // Невский радиологический форум «Наука – клинике».- Санкт-Петербург.- 2005.- С. 164-165.
  64. Летягин А.Ю., Тулупов А.А., Савелов А.А. Особенности динамики движения ликвора в кранио-вертебральной области по данным магнитно-резонансной киномиелографии // Сибирский Консилиум.- 2004.- № 9 (39) С. 23-27.
  65. Летягин А.Ю., Тулупов А.А., Летягина Е.А. МРТ-визуализация движения ликвора как аналога лимфатического дренажа центральной нервной системы // VII международный семинар по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология).- Ростов-на-Дону.- 2004.- С. 50-51.
  66. Тулупов А.А. Перспективные методы визуализации потока в магнитно-резонансной томографии головы и шеи // V молодёжная научная конференция СО РАМН «Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины».- Новосибирск.- 2004.- С. 90-92.
  67. Тулупов А.А., Летягин А.Ю., Коростышевская А.М. Особенности динамики движения ликвора в области головы и шеи по данным МР-киномиелографии // III региональная конференция «Достижения современной лучевой диагностики в клинической практике».- Томск.- 2004.- С. 17-22.
  68. Тулупов А.А. Особенности динамики движения ликвора, как аналога лимфатического дренажа // Международная конференция «Проблемы лимфологии и интерстициального массопереноса».- Новосибирск.- 2004.- С. 123-125.
  69. Курбатов В.П., Тулупов А.А., Летягин А.Ю. Топографические особенности крупных венозных структур головы и шеи // Международная конференция «Перспективные методы томографической диагностики. Разработка и клиническое применение».- Томск.- 2003.- С. 20.

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

БЗО - большое затылочное отверстие

ВИ - взвешенное изображение

ВЯВ - внутренняя яремная вена

МР- - магнитно-резонансный

МРА - магнитно-резонансная ангиография

МРВ - магнитно-резонансная венография

МРМ – магнитно-резонансная миелография

МРТ - магнитно-резонансная томография

ОЕ – относительные единицы

СО РАН – Сибирское отделение Российской академии наук

СО РАМН – Сибирское отделение Российской академии медицинских наук

Тл - Тесла

ТКДГ – транскраниальная доппплерография

УЗДС - ультразвуковое дуплексное сканирование

УЗИ - ультразвуковое исследование

ЦНС – центральная нервная система

ЭКГ – электрокардиография

С2-3 – уровень 2-ого и 3-его шейных позвонков

2D- - двухмерный

3D- - трёхмерный

MYUR - myelographie/urographie - уромиелография

PHAS – PC (phase-contrast) МРА - ФК МРА – фазо-контрастная магнитно-резонансная ангиография

Q-Flow – Quantitative Flow – фазо-контрастная методика количественной оценки потока

Roi - region of interest – область интереса







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.