Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

VERTEBRAL ARTERY REACTIVITY TO HYPERCAPNIA AND ORTHOSTASIS ACCORDING TO THE TRANSCRANIAL COLOR-CODED DUPLEX SONOGRAPHY DATA

Dicheskul M.L. 1 Kulikov V.P. 1
1 Altai State Medical University, Barnaul
Цель настоящей работы − изучить артериальную цереброваскулярную реактивность у пациентов с вертебробазилярной недостаточностью I-IIст. спондилогенного генеза. Исследование средней линейной скорости кровотока в четвертом сегменте позвоночной и среднемозговой артериях (Vmean ПА и Vmean СМА,см/с) было выполнено у 35 пациентов со спондилогенной вертебробазилярной недостаточностью I-IIст. (группа ВБН) и 15 здоровых добровольцев (группа Контроль). Для оценки артериальной реактивности использовали пробы с гиперкапнией и ортостазом, вычисляли коэффициент реактивности (КР,%). Результаты: Коэффициент межсторонней асимметрии Vmean ПА у здоровых был значимо меньше, чем в группе ВБН. Исследуемые группы различались по количеству случаев КА > 30% (Р < 0,01). Величины Vmean ПА в контрольной группе, как в состоянии покоя, так и при пробах, были достоверно больше, чем в группе ВБН. Межгрупповых различий по величине Vmean СМА мы не зарегистрировали. При гиперкапнии в обеих группах был отмечен прирост Vmean ПА и Vmean СМА, степень этого прироста значимо не отличались. В ортостазе у пациентов с ВБН Vmean ПА снижалась, тогда как у здоровых достоверно не изменялась, Vmean СМА снижалась в обеих группах. Статистически значимые межгрупповые различия КР Vmean как в ПА, так и в СМА отсутствовали. Выводы. 1. У здоровых реакция кровотока на гиперкапнию в среднемозговой и позвоночной артериях характеризуется одинаковым по степени выраженности увеличением линейной скорости кровотока. 2. Реакция мозгового кровотока на ортостаз у здоровых в среднемозговой и позвоночной артериях характеризуется одинаковым по степени выраженности снижением линейной скорости кровотока. 3. Нарушение цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию и ортостаз не характерно для пациентов с I-II стадией спондилогенной вертебробазилярной недостаточности.
The aim of the present work was to study arterial cerebrovascular reactivity in patients with I-II degree vertebrobasilar insufficiency of spondylogenic genesis. Average linear blood flow velocity in the fourth segment of vertebral and middle cerebral arteries (Vmean VA and Vmean MCA, sm/sec) was assessed in 35 patients with I-II degree spondylogenic vertebrobasilar insufficiency (VBI group) and 15 healthy adults (C group). To estimate arterial reactivity hypercapnic and orthostatic tests were carried out, reactivity ratio (RR,%) was calculated. Results: Coefficient of asymmetry Vmean VA in healthy adults was significantly lower than in the VBI group. Subjects under study in the group differed in the number of AR cases > 30% (Р < 0,01). The Vmean VA values in the C group were significantly higher than in the VBI group both in dormancy and during the tests. We did not record any intergroup variations in the Vmean MCA value. During hypercapnia an increase in Vmean VA and Vmean MCA was noted in both groups, the increase rates did not vary significantly. In orthostasis Vmean VA decreased in patients with VBI, whereas it did not change significantly in healthy adults, Vmean MCA decreased in both groups. No significant intergroup variations were detected in RR Vmean both in VA and MCA. Conclusions 1. Blood flow reactivity to hypercapnia in mesencephalic and vertebral arteries in healthy adults is characterized by identical in its degree of manifestation increase in linear blood flow velocity. 2. Cerebral blood flow reactivity to orthostate in middle cerebral and vertebral arteries in healthy healthy adults is characterized by identical in its degree of manifestation decrease in linear blood flow velocity. 3. Disorder of cerebrovascular reactivity to hypercapnia and orthostasis is not characteristic of patients with I-II degree spondylogenic vertebrobasilar insufficiency.
vertebral artery
transcranial color-coded duplex sonography
cerebrovascular reactivity
1. Kulikov V.P. Klinicheskaja fiziologija krovoobrawenija, 2009, no.4, pp. 5−15.
2. Sitel’ A.B., Nefedov A.Ju. Manual’naja terapija, 2008, no.1 (29), pp.22−30.
3. Shahnovich A.R., Shahnovich V.A. Klinicheskaja fiziologija krovoobrawenija, 2009, no.3, pp. 5−15.
4. Bayrak I.K., .D.Durmus,Bayrak A.O., Diren B., Canturk F. Clin Rheumatol., 2009, Vol. 28, no. 1, pp. 59−64.
5. Novak V., Chowdhary A., Farrar B., Nagaraja H., Braun J., Kanard R., Novak P., Slivka A. Neurology, 2003, Vol. 60, no. 10, pp. 1657−63.
6. Park C.W., Sturzenegger M., Douville C.M., Aaslid R., Newell D.W. Stroke, 2003, Vol. 34, no. 1, pp. 34−39.
7. Rosengarten B., Spiller A., Aldinger C., Kaps M. Eur. J. Ultrasound, 2003, Vol. 16, no. 3, pp. 169−175.
8. Zwiebel W.J. Introduction to vascular ultrasonography. Philadelphia.: Saunders Co, 1992, 423 р.

Одной из важных проблем неврологии является нарушение кровотока в вертебробазилярном бассейне при дегенеративно-дистрофических изменениях в шейном отделе позвоночника. Известно, что в начальной стадии вертебробазилярной недостаточности по А.Б. Сителю [2] (ВБН I ст.) ограничение вертебрального кровотока возникает вследствие спондилогенного рефлекторного синдрома при раздражении симпатического сплетения позвоночной артерии (ПА), но при дальнейшем развитии процесса возможна и непосредственная компрессия сосуда (ВБН II ст.), хотя прямая связь между выраженностью изменений в позвоночнике и вертебральным кровотоком не доказана [4]. За последнее десятилетие опубликовано много работ, посвященных ультразвуковому сканированию позвоночных артерий. Подробно описана методика исследования, патологические изменения показателей кровотока в ПА на экстра- и интракраниальном уровнях. Однако работы по исследованию реактивности показателей кровотока в ПА единичны. Традиционно оценка цереброваскулярной реактивности проводится на примере среднемозговой артерии (СМА), тогда как изменения кровотока в других мозговых артериях при функциональных тестах мало изучены. Отдельные авторы на небольших группах здоровых взрослых, при помощи транскраниальной допплерографии, исследовали реакцию кровотока на гиперкапнию в основной артерии [6] и заднемозговой артерии [7]. Цель настоящей работы - изу­чить артериальную цереброваскулярную реактивность на гиперкапнию и ортостаз у пациентов с вертебробазилярной недостаточностью I-IIст. спондилогенного генеза.

Материал и методы исследования

Исследование показателей артериального мозгового кровотока было выполнено у 35 пациентов со спондилогенной вертебробазилярной недостаточностью I-II ст. по классификации А.Б. Сителя [2], из них 12 мужчин и 23 женщины в возрасте от 18 до 53 лет (группа ВБН). Основной жалобой у этих пациентов были периодические боли в области головы и/или шеи, которые возникали при движении головой или изменении позы, сочетались с умеренно выраженным головокружением (83%), зрительными (35%) и/или слуховыми (52%) нарушениями, тошнотой (у 15%). По данным рентгенологического или другого нейровизуализационного (КТ, МРТ) исследования у пациентов группы ВБН имелись проявления остеохондроза шейного отдела позвоночника (ШОП) в виде дистрофических процессов в дисках (73%), нестабильности (34%) или аномалии на верхне-шейном уровне (12,5%), унковертебрального или другого артроза (40%), протрузии или пролапса дисков (5%), а в половине случаев было отмечено сочетание указанных нарушений.

Контрольную группу составили 15 здоровых добровольцев в возрасте от 18 до 50 лет, из них 4 мужчины и 9 женщин. У всех испытуемых было получено информированное согласие об участии в исследовании. Критериями исключения из исследования были ультразвуковые признаки атеросклеротических бляшек, гемодинамически значимых деформаций в изу­чаемых артериях.

При помощи транскраниального цветового дуплексного сканирования была проведена оценка показателей кровотока в четвертом сегменте позвоночной и среднемозговой артериях. Использовали ультразвуковую систему Vivid-3 Pro (GE, США), секторный датчик (2,5-3,6 МГц), субокципитальный доступ для изучения ПА (перед их слиянием в основную артерию), транстемпоральное окно для локации СМА в сегменте М1. Измерения выполнялись с двух сторон в симметричных участках сосудов, межсторонний коэффициент асимметрии (КА,%) показателей вычисляли по формуле:

больш - Пменьш)/Пбольш∙100%,

где Пбольш - большее значение показателя, Пменьш - меньшее значение показателя.

По записанной допплерограмме регистрировали пиковую и усредненную линейную скорости кровотока (Vps и Vmean, см/с), вычисляли индекс резистентности (RI, усл.е). Оценка артериальной реактивности была выполнена при помощи двух наиболее изученных проб: гиперкапнической, которая традиционно используется в оценке артериальной реактивности [1],
и ортостатической, применяемой преимущественно для исследования венозной гемодинамики [3]. Первой проводили ортостатическую пробу, постуральные изменения фиксировались через 1 минуту после активного перехода в положение сидя. Затем создавали гиперкапнию на уровне 5,7-6,4% в альвеолярном воздухе (Pet CO2) путем увеличения ДОМП при помощи дыхательного контура «Карбоник-01» (Россия). Параметры кровотока регистрировали по истечении 1 минуты дыхания с помощью устройства. Оценку реакции параметров кровотока на пробы проводили путем расчета коэффициента реактивности (КР,%) по формуле:

ФПисх - 1)∙100,

где ПФП и Писх - значения показателя после функциональной пробы и в покое.

Статистический анализ был проведен с помощью программы Statistica 6 для Windows. Количественные данные представлены в виде медианы, 5-го и 95-го процентилей (Ме [5; 95]). Изначально показатели правой и левой стороны сравнивались и при отсутствии между ними значимых различий в дальнейшем оценивались суммарно. Полученные результаты сравнивались при помощи критерия Манна-Уитни, парного теста Вилкоксона и двухстороннего критерия Фишера (Р). Cтатистическая значимость принималась для всех параметров при p < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Допплерограмма спектра кровотока в интракраниальном сегменте ПА у испытуемых контрольной группы была типичной формы (рис. 1).

 

Рис. 1. Допплерограмма в четвертом сегменте позвоночной артерии с нормальным спектром кровотока

У пациентов группы ВБН в 70% случаев спектр кровотока в ПА был нормальный, а в 30% пикообразный/расщепленный (рис. 2а, 3), что свидетельствовало об умеренно повышенном сопротивлении кровотоку [8].

 

Рис. 2. Пациент С., 29 лет. Допплерограмма с пикообразным спектром кровотока в четвертом сегменте позвоночной артерии: а - состояние покоя; б - при гиперкапнии

 

Рис. 3. Пациент М. 40 лет. Допплерограмма с расщепленным спектром кровотока в четвертом сегменте позвоночной артерии

Коэффициент межсторонней асимметрии Vmean ПА у здоровых составил 15,4% [1,2%; 30,6%] и был значимо меньше, чем в группе ВБН (22,0% [2,0; 63,0%], р < 0,05). Исследуемые группы достоверно различались по количеству случаев КА > 30% (Р < 0,01). В контрольной группе такие величины КА были отмечены в 6,2% случаев, а у пациентов с ВБН - в 34,4%случаев.

Величины средней линейной скорости кровотока в позвоночной артерии в контрольной группе, как в состоянии покоя, так и при пробах, были достоверно больше, чем в группе ВБН (табл. 1).

Таблица 1

Показатели кровотока в позвоночной артерии при пробах у испытуемых обеих групп

Vmean ПА, см/с

Группа ВБН (n = 70)

р

Группа контроля (n = 20)

Состояние покоя

36,5 [17,6; 63,5]

0,014

44,1 [28,1; 59,7]

Гиперкапния

43,4 [19,7; 78,0]*

0,008

52,7 [32,2; 93,5]*

КРГк,%

32,3 [-23,5; 94,2]

> 0,05

27,3 [-7,3; 84,6]

Ортостаз

34,7 [14,3; 56,2]*

0,012

39,5 [30,3; 67,0]

КРОрто,%

-12,9 [-41,7; 36,1]

> 0,05

4,3 [-41,7; 34,5]

Примечание: n - количество исследованных сосудов; р - достоверность различия между группами; * - достоверность различия по отношению к состоянию покоя при p < 0,05.

Средняя скорость кровотока в СМА не различалась между группами и составила у пациентов с ВБН 61,9 см/с [47,3; 82,4 см/с], а в контрольной группе 67,5 см/с [44,0; 84,3 см/с], что соответствует данным других авторов.

При гиперкапнии у испытуемых обеих групп был отмечен прирост Vmean ПА и Vmean СМА, степень этого прироста значимо не отличалась, что позволяет думать о сохранности церереброваскулярной СО2 реактивности у пациентов с I-II стадией спондилогенной ВБН.

У пациентов с исходной пикообразной/ расщепленной формой спектра допплерограмма кровотока на высоте гиперкапнии полностью нормализовалась или частично улучшалась (рис. 2б), т.е. изменения спектра носят функциональный характер и обусловлены, по всей видимости, спазмом ПА.

В ортостазе значимых изменений Vmean ПА у здоровых не было отмечено, тогда как у пациентов с ВБН средняя скорость снижалась, что объясняется снижением пиковой скорости кровотока и повышением индекса резистентности в этой группе испытуемых. Несмотря на отсутствие статистически значимых межгрупповых различий реакции Vmean на ортостаз как позвоночной, так и среднемозговой артерий, медиана КР Vmean в обоих сосудах у пациентов с ВБН была больше, чем у здоровых. Отдельные авторы рассматривают снижение линейной скорости кровотока при ортостатическом тесте как признак подозрительный на скрытую гипоперфузию [5], однако в СМА Vmean при ортопробе снижалась в обеих изученных группах, КР Vmean СМА не различался и составил в контрольной группе - 9,0% [-30,4; 16,7%], а в группе ВБН - 16,4% [-40,5; 15,2%].

Выводы

  1. У здоровых реакция кровотока на гиперкапнию в среднемозговой и позвоночной артериях характеризуется одинаковым по степени выраженности увеличением линейной скорости кровотока.
  2. Реакция мозгового кровотока на ортостаз у здоровых в среднемозговой и позвоночной артериях характеризуется одинаковым по степени выраженности снижением линейной скорости кровотока.
  3. Нарушение цереброваскулярной реактивности на гиперкапнию и ортостаз не характерно для пациентов с I-II стадией спондилогенной вертебробазилярной недостаточности.

Рецензенты:

  • Шульгина Л.Э., д.м.н., заведующая отделением функциональной диагностики КГБУЗ «Краевая клиническая больница», г. Барнаул;
  • Смирнова Ю.В., д.м.н., врач отделения функциональной диагностики №1 заболеваний нервной, мышечной систем, КГБУЗ «Диагностический центр Алтайского края», г. Барнаул.

Работа поступила в редакцию 05.03.2012.