На правах рукописи

МОРОЗОВ

Дмитрий Михайлович

КЛИНИКО-ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕДОСТАТОЧНОСТИ МОЗГОВОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ НЕСТЕНОЗИРУЮЩИХ ПОРАЖЕНИЯХ АРТЕРИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА

14.01.11 – нервные болезни,

14.03.02 – патологическая анатомия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012


Работа выполнена в ФГВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. » МО РФ

Научные руководители

член-корреспондент РАМН,

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук,

ст. научный сотрудник

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук, профессор

Ведущая организация

Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика .

Защита диссертации состоится « 23 » марта 2012 г. в 10 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.04 при ФГВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. » МО РФ по адресу: 194044 г. Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. » МО РФ

Автореферат разослан « » февраля 2012 г.

Ученый секретарь совета

доктор медицинских наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время проблема исследования цереброваскулярных заболеваний является актуальной и социально значимой, ее подробное рассмотрение и научное обоснование приобретает большое значение во всем мире. Как в России, так и за рубежом наблюдаются высокие демографические показатели заболеваемости и смертности населения от инсульта [, , 2000; , , 2003; ,2004; , 2004; Sarti, 2000].

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Особое место по своей значимости среди сосудистых заболеваний головного мозга занимает дисциркуляторная энцефалопатия (ДЭ), развивающаяся в результате медленно прогрессирующей недостаточности кровоснабжения мозга [, , 2000; и др., 2000; , , 2001; и др., 2001; , , 2006; и др., 2006].

Появление первых признаков сосудистой патологии в молодом возрасте, тяжесть течения и осложнений в дальнейшем предопределяют наибольшую значимость вопросам профилактики и ранней диагностики начальных проявлений недостаточности церебрального кровообращения [, 1983; , 1994; , 1995; и др., 1999; Котов СВ. и др., 2001; и др., 2006].

Прогрессирование ДЭ приводит не только к быстрому формированию неврологического дефицита, но и к снижению когнитивных функций, вплоть до деменции, что представляет собой одну из актуальных и сложных медико-социальных проблем в большинстве экономически развитых стран мира [ и др., 2002; , , 2002; и др., 2005; , 2006].

Развитие клинических симптомов вследствие сосудистой мозговой недостаточности происходит на фоне постоянной, длительно существующей неполноценности кровоснабжения мозга (изменений в его сосудистой системе), а также действия дополнительных факторов уменьшающих приток крови к мозгу (снижение системного артериального давления и др.). [ М, , 2007; , , 2009; , 2006; Uehara T., 1997]. Причиной этого может явиться срыв механизмов компенсации мозгового кровотока, поддерживаемого ауторегуляцией мозгового кровообращения.

В современных исследованиях кафедры нервных болезней Военно-медицинской академии раскрываются положения церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии (ЦДДА), объясняющие механизм инфарктов головного мозга гемодинамической природы при нестенозирующих поражениях его артериальной системы [ М, , 2007]. В этой связи представляется актуальной попытка дальнейшего клинико-морфологического подтверждения основных положений концепции дегенеративно-дилатационной артериопатии.

Как справедливо отмечает ведущий патоморфолог НЦ неврологии РАМН профессор , «новейшие методы нейро - и ангиовизуализации дали возможность клиницисту уточнить диагноз и оценить эффективность лечения, однако нейроморфологическая верификация патологических процессов в мозге остается единственным путем к достоверности и надежности их интерпретации» [ и др., 2010].

Цель исследования

Поиск клинико-инструментальных и морфологических признаков, подтверждающих формирование недостаточности мозгового кровообращения у лиц с нестенозирующим поражением артериальной системы головного мозга.

Задачи исследования:

1.  Разработать алгоритм морфометрического исследования артериальной системы головного мозга на секционном материале для выявления достоверных признаков дегенеративно-дилатационной артериопатии. Проанализировать частоту встречаемости и степень выраженности информативных морфометрических характеристик.

2.  Провести макроскопические, микроскопические и морфометрические исследования экстракраниальных, экстра - и интрацеребральных артерий, микроциркуляторного русла у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией, имевших признаки церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии.

3.  Методами ультразвукового дуплексного сканирования выявить характерные для дегенеративно-дилатационной артериопатии признаки у этих пациентов.

4.  С помощью ультразвуковой допплерографии определить характер наиболее типичных изменений качественных и количественных параметров мозгового кровотока у пациентов с дегенеративно-дилатационной артериопатией.

5.  Методами нейровизуализации, ультразвуковой диагностики, а также на основании клинического и нейропсихологического обследования оценить наличие признаков недостаточности мозгового кровообращения у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией, имеющих признаки дегенеративно-дилатационной артериопатии.

Научная новизна

Впервые в данной работе получена комплексная характеристика артерий головного мозга всех уровней. Проведено морфометрическое исследование толщины стенки, наружного и внутреннего диаметров сосудов артериального круга большого мозга, пиальных и внутримозговых артерий при ЦДДА с использованием прикладной компьютерной программы «ВидеоТест Мастер Морфология». Показана достоверность изменений и обоснованность выделения трех вариантов течения ЦДДА, а также отсутствие прямой зависимости этих показателей от возраста больных. Проведен комплексный клинический, ультразвуковой и нейротомографический анализ изменений цереброваскулярной системы у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией при нестенозирующих поражениях артериальных сосудов.

Выявлена и доказана гемодинамическая значимость дилатационного поражения магистральных артерий головы и мозга. Установлена достоверная связь недостаточности мозгового кровообращения с повреждением средней оболочки артериальных сосудов при церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии. Уточнена роль патологии мышечного слоя артерий мозга в сокращении диапазона вазомоторной реактивности и появлении перфузионной недостаточности при прогредиентных формах цереброваскулярной болезни.

Практическая значимость

Морфометрический анализ позволил описать закономерности морфогенеза и патогенеза поражения артериальной стенки, а также построить рациональную классификацию патоморфологических изменений артерий при церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии.

Морфометрия дала возможность максимально объективизировать способы изучения артерий. Полученные при комплексном клинико-морфологическом исследовании характеристики церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии могут быть использованы для изучения динамики качественных и количественных изменений стенки артерий в условиях функциональных и патологических сдвигов, для проведения дифференциальной диагностики и прогноза заболевания и, наконец, для коррекции лечебно-профилактических мероприятий и создания новых терапевтических стратегий.

Внедрение результатов исследования в практику.

Полученные результаты используются в лекциях, семинарах и практических занятиях с врачами, клиническими ординаторами, адъюнктами, аспирантами и курсантами кафедры нервных болезней и патологической анатомии Военно-медицинской академии.

Личный вклад автора в проведенные исследования состоит в определении цели и задач исследования, сборе и анализе данных отечественной и зарубежной литературы, проведении комплексного клинико-инструментального обследования пациентов, в обработке данных нейровизуализации (совместно с врачом-рентгенологом), ангиовизуализации (совместно с врачом функциональной диагностики), выполнении макроскопического, микроскопического, морфометрического исследований аутопсийного материала, в статистической обработке и анализе полученных результатов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1.Дегенеративно-дилатационная артериопатия является системным нестенозирующим патологическим процессом, проявляющимся повреждением средней оболочки артерий, формирующих цереброваскулярное русло, на всех уровнях.

2.Дегенеративно-дилатационная артериопатия может служить морфологической и патогенетической основой для формирования синдрома недостаточности мозгового кровообращения.

3.Дегенеративно-дилатационная артериопатия имеет черты прогредиентного процесса, а степень ее выраженности связана с глубиной расстройства церебральной перфузии, морфологическими изменениями в веществе мозга и стадиями дисциркуляторной энцефалопатии.

Апробация диссертации

Основные результаты работы доложены на научно-практической конференции «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической медицины – 2007» (СПбГМУ им. акад. , 2007); на II Международном молодежном медицинском конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения – 2007» (СПбГМУ им. акад. , 2007); на конгрессе с международным участием «Пароксизмальный мозг» (Санкт-Петербург, 2008); на Всероссийской научно-практической конференции «Поленовские чтения» (Санкт-Петербург, 2009); на Всероссийской научно-практической конференции «Сосудистые заболевания нервной системы» (Санкт-Петербург, 2011); на заседании ассоциации патологоанатомов Санкт-Петербурга и Ленинградской области (Санкт-Петербург, 2011), итоговых конференциях военно-научного общества курсантов и слушателей Военно-медицинской академии им. (Санкт-Петербург, 2006, 2007, 2010).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 3 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, списка литературы. Работа содержит 67 рисунков, 27 таблиц. Список литературы включает 179 источников (91 отечественных и 88 зарубежных). Текст диссертации изложен на 165 страницах.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Комплексное патоморфологическое исследование головного мозга умерших с дисциркуляторной энцефалопатией при ЦДДА

и в группе сравнения

Морфологическое (светооптическое и электронно-микроскопическое) исследование препаратов головного мозга и артериальной системы умерших с дисциркуляторной энцефалопатией проводили в нейрогистологической лаборатории кафедры нервных болезней и НИЛ электронной микроскопии и гистохимии Военно-медицинской академии.

На секционном материале исследованы изменения головного мозга и артерий у 36 умерших из них 32 умерших (14 – мужчин, 18 – женщин) с дисциркуляторной энцефалопатией в возрасте от 42 до 100 лет (средний возраст – 68,5±14,2). Группу сравнения составили 4 человека, погибшие от несовместимой с жизнью травмы в возрасте от 24 до 27 лет (средний возраст 25,5±1,3), не имевшие в анамнезе неврологической и соматической патологии.

Исследованы следующие сосуды: общая сонная артерия, внутренняя сонная артерия (экстра - и интракраниальный отделы), позвоночная артерия, средняя мозговая артерия, передняя мозговая артерия, задняя мозговая артерия, основная артерия, пиальная артерия, внутримозговая артерия (короткая и длинная ветви).

Головной мозг и сосуды фиксировали в 10% нейтральном формалине. После фиксации в 9 случаях была проведена магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга. Макроскопическое изучение препаратов головного мозга и сосудов сопровождалось фотосъемкой.

Световая микроскопия. Гистологические препараты, приготовленные по стандартной методике (Меркулов, 1961), окрашивали гематоксилином и эозином, фукселином и пикрофуксином, по методу Ниссля и Маллори, муцикармином и альциановым синим, оранжевым-красным-голубым; проведена ШИК-реакция. Для световой микроскопии использовался микроскоп «LEICA DM 4000 B» (Германия) с фотокамерой LEICA, при помощи которой делали снимки гистологических и полутонких срезов. Затем на этих снимках давали гистологическую характеристику артериям, и проводили морфометрические исследования сосудов головного мозга с использованием прикладной компьютерной программы «ВидеоТест Мастер Морфология».

Электронная микроскопия. Материал для электронно-микроскопического исследования аутопсий подготавливали по методике, которая была разработана в Военно-медицинской академии ( и соавт., 2003). Полученные ультратонкие срезы контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца по Рейнольдсу. Просмотр и фотосъемку ультратонких срезов с целью детального изучения структуры сосудов, нейронов, глиоцитов, нервных волокон серого и белого вещества головного мозга пациентов проводили с помощью электронных микроскопов Tesla (Чехия) и LEO-910 (Германия). Всего исследовано 300 электронограмм.

Методика морфометрического анализа артериальной системы головного мозга. Морфометрия проводилась на гистологических препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином. При проведении морфометрических исследований сосудов головного мозга измеряли наружный и внутренний диаметры артерий в нескольких направлениях и вычисляли их средние величины, толщину стенки, определяли ее состав. Вычисляли процентное соотношение толщины средней оболочки сосуда и толщины интимы, а также диаметров сосудов к толщине их средней оболочки.

Методы статистической обработки результатов исследования. Для статистической обработке результатов исследования использовали методы описательной статистики, однофакторный дисперсионный анализ с помощью пакета прикладных программ Statistica for Windows 8.0 (StatSoft®, Inc., USA. http://www. *****). Оценка различий дисперсий проведена при помощи критерия Фишера (F). Вероятность р<0,05 определялась как достаточная для вывода о существенности различия данных, полученных при исследовании.

Клинико–неврологическое, ангио - и нейровизуализационное обследование пациентов

В клинике нервных болезней Военно-медицинской академии на основании клинической оценки и данных анамнеза нами были отобраны пациенты с признаками недостаточности мозгового кровообращения различной степени выраженности (n=316), которые были подвергнуты инструментальному обследованию с помощью ультразвукового дуплексного сканирования. По результатам измерения диаметров артерий программными средствами на экране сканера была выделена группа пациентов с признаками дилатации одной или нескольких магистральных артерий головы – общей сонной, внутренней сонной и позвоночной. Для исключения ошибки, связанной с гипердиагностикой, главным критерием для отбора при 1 варианте ЦДДА считали превышение диаметра оцениваемой артерии не менее чем на 0,3 мм по отношению к максимальному значению возрастной нормы. Для верификации дилатационной артериопатии у пациентов со 2 и 3 вариантами дилатационной артериопатии использовали расчетный индекс, отражающий соотношение внутреннего диаметра к толщине комплекса интима-медиа (ИВИМ). Нормальные значения этого индекса для экстракраниальных артерий составляют 6,6 – 9,3 (в среднем 7,95±0,3; σ=1,35; М ± m, где М – среднее значение, m – ошибка среднего значения). Пациенты с признаками гемодинамически значимого стенотического поражения магистральных артерий головы были исключены из исследования.

Таким образом, было выявлено 98 пациентов с признаками дилатационной артериопатии, имеющих цереброваскулярную болезнь в виде дисциркуляторной энцефалопатии. Группа исследования была представлена,4%) мужчинами и,6%) женщинами в возрасте от 65 до 85 лет. По данным анамнеза и медицинской документации, все пациенты имели диагноз «дисциркуляторная энцефалопатия» различной стадии и томографические признаки поражения головного мозга диффузного или очагового характера, часть пациентов (n=34, 34,6%) перенесла значимое сосудистое событие – инсульт и/или инфаркт миокарда. Постановка диагноза ДЭ включала тщательный сбор жалоб и анамнеза, соматический и неврологический осмотр по стандартной методике, нейропсихологическое тестирование, лабораторную и инструментальную диагностику, обследование с использованием методов нейровизуализации (магнитно-резонансной томографии).

Среди причин развития хронической недостаточности кровоснабжения головного мозга у обследованных больных, по данным медицинской документации и анамнеза, основное место занимало сочетание распространенного атеросклероза с эссенциальной артериальной гипертензией (53,3%, n=53), реже имели место изолированный атеросклероз (27,8%, n=27) и эссенциальная артериальная гипертензия (6,7%, n=7), еще более редкими факторами являлись нейроциркуляторная дистония (5,4%, n=6) и сочетание артериальной гипотонии с атеросклерозом (4,4%, n=5).

Для оценки диаметра сонных артерий, сосудистой стенки (толщины комплекса интима-медиа) использовался метод дуплексного сканирования. Исследование производилось на аппарате ультразвуковом диагностическом EUB-7500 фирмы «Hitachi Medical Corporation» (Япония) с линейным датчиком 7,5 МГц. При анализе состояния сонных артерий в процессе исследования в В-режиме оценивались следующие параметры: проходимость сосуда, его геометрия (соответствие хода анатомической траектории); диаметр сосуда (внутрипросветный), состояние сосудистой стенки (целостность, толщина комплекса интима-медиа, эхогенность, степень дифференцировки на слои, форма поверхности, состояние просвета сосуда (наличие, протяженность, локализация внутрипросветных образований).

Величина внутрипросветного диаметра оценивалась как расстояние между внутренними поверхностями интимы по передней и задней стенке сосуда (относительно поверхности ультразвукового датчика). Количественная оценка толщины комплекса интима-медиа проводилась в артериях с магистральным ходом (общей сонной и внутренней сонной) по задней стенке (по отношению к поверхности ультразвукового датчика). Расчет толщины комплекса интима-медиа оценивали как расстояние между внутренней поверхностью интимы и наружной поверхностью медии.

Исследование мозгового кровотока методом допплерографии (по Aaslid, 1982) производилось на комплексе аппаратно-программного анализа сигналов кровотока допплеровский «СПЕКТРА-01СПб» фирмы (Санкт-Петербург, Россия) датчиками 4, 8 МГц и 2 МГц, с использованием стробируемого объема 13-18 мм. Рассчитывались абсолютные показатели скорости кровотока в артериях разного диаметра, относительные расчетные коэффициенты и значения цереброваскулярной реактивности.

Для анализа МРТ - снимков использовали компьютерную программу «eFilm Workstantion 2.1.0», разработанную компанией «Merge healthcare». При помощи данной программы исследовали такие параметры, как: интенсивность сигнала, его однородность и четкость границ очагов на одном и том же срезе в Т1 и Т2 взвешенных изображений (ВИ) режимах.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Морфологические изменения головного мозга и его артериальной системы у умерших лиц с дисциркуляторной энцефалопатией при ЦДДА

Основные результаты морфологических и морфометрических исследований артериальной системы головного мозга на секционном материале при дилатационной артериопатии и в группе сравнения (относительной норме), позволили установить последовательность и характерные черты повреждения артерий мозга, а также получить характеристики толщины и структуры стенки сосудов, наружного и внутреннего диаметров, рассчитать коэффициент пораженности экстракраниальных, экстра - и интрацеребральных артерий. Эти сведения укрепили основные положения концепции дегенеративно-дилатационной патологии артериальной системы головного мозга, проявляющейся в трех патоморфологических вариантах.

При ЦДДА в начале процесса во всех сосудах происходит повреждение средней оболочки. В сосудах эластического типа оно проявляется дезорганизацией волокнистой соединительной ткани (ОСА, экстракраниальная часть ВСА), а в артериях мышечно-эластического и мышечного типов (интракраниальная часть ВСА, ПА, экстра - и интрацеребральные артерии) – повреждением гладкомышечных клеток, что при микроскопическом исследовании представлено пикнозом или набуханием их ядер; на месте повреждения лейомиоцитов в средней оболочке появляются обширные участки замещения поврежденных лейомиоцитов соединительной тканью.

При электронной микроскопии также обнаруживается рексис ядер гладкомышечных клеток, вакуолизация цитоплазмы. В результате снижается тонус сосудистой стенки, ВЭМ распрямляется (в норме волнообразно извитая, является маркером тонуса сосуда) и расширяется просвет артерии. Эти процессы характерны для всех вариантов артериопатии. В дальнейшем, в зависимости от структурных особенностей сосудистой стенки в патологических условиях, а также от компенсаторных возможностей соединительной ткани и ее реактивности развиваются три варианта церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии:

1. Собственно дилатационная артериопатия. В экстракраниальных артериях встречалась с частотой 4,7%, в пиальных артериях – 67,5%, в интрацеребральных артериях: среди коротких корково-медулярных ветвей – 77,7%, в длинных корково-медулярных ветвях – 83,3%. Сосуды имели неправильную форму, их внутренний диаметр в экстракраниальных артериях был увеличен в среднем в 2 – 2,5 раз, в экстра - и интрацеребральных артериях – в 2 – 10 раз. Средняя оболочка неравномерно истончена. Толщина средней оболочки в экстра - и интрацеребральных артериях уменьшена в 2 – 5 раз. ВЭМ на большем протяжении по окружности сосуда была выпрямлена, разволокнена, а в отдельных участках полностью отсутствовала.

2. Дилатационная артериопатия с компенсаторной циркулярной гиперплазией соединительной ткани интимы. В экстракраниальных артериях обнаруживалась в 20,1%, в пиальных артериях – 29,25%, в интрацеребральных артериях: среди коротких корково-медулярных ветвей – 22,2%, в длинных корково-медулярных ветвях – 10,7%. Этот вариант сопровождается относительно равномерной циркулярной гиперплазией соединительной ткани интимы. В отдельных случаях толщина циркулярной гиперплазии и толщина средней оболочки, были равны. Внутренний диаметр в экстракраниальных артериях увеличен в среднем в 1,5 – 2 раза, в экстра - и интрацеребральных артериях – в 1,5 – 4,5 раза. Толщина средней оболочки в экстра - и интрацеребральных артериях меньше в 1,4 - 2 раза.

3. Дилатационная артериопатия с образованием бляшки. В экстракраниальных артериях выявляется в 75,2%, в пиальных артериях – 6,25%, в интрацеребральных артериях: среди коротких корково-медулярных ветвей – 11,1%, в длинных корково-медулярных ветвях – 6,0%. При этом варианте выявляется очаговая гиперплазия соединительной ткани интимы (СТИ), которая располагается в участках с резко выраженной атрофией средней оболочки и на ранних этапах развития состоит только из хорошо сформированных коллагеновых и эластических волокон без дистрофических изменений. Можно предположить, что такое очаговое образование СТИ укрепляет поврежденную стенку артерии и носит компенсаторный характер. Это заключение следует из того, что в зоне гиперплазии СТИ внутренняя эластическая мембрана сохраняет извитость, а вне этих зон извитость отсутствует.

На поздних этапах в большинстве наблюдений (90,3%) в глубоких отделах очаговой гиперплазии выявляются дистрофические изменения СТИ в виде мукоидного и фибриноидного набухания с потерей структуры и отложением в межуточном веществе кислых или нейтральных мукополисахаридов (41,0%), что, вероятно, связано с недостаточностью кровоснабжения в этих зонах. В 35,9% в таких очагах на фоне дистрофии соединительной ткани найдены отложения кристаллов холестерина. Как правило, кристаллы холестерина и атероматозные массы располагались в отдаленных от просвета сосуда участках гиперплазии соединительной ткани интимы. В 13,4% в глубоких отделах средней оболочки, на фоне умеренно выраженной дистрофии наблюдали диффузную или очаговую «инкрустацию» солями кальция. Наряду с этим, в большинстве очагов гиперплазии отмечали очаговый ангиогенез с образованием сосудов капиллярного и синусоидного типов. Во всех случаях, несмотря на наличие бляшки, внутренний диаметр в экстракраниальных артериях увеличен в 1,5 - 2 раза, в интрацеребральных артериях превышение диаметра достигало 4,5 раз. Толщина средней оболочки в зоне очаговой гиперплазии СТИ экстра - и интрацеребральных артерий уменьшена в 2,8 – 4 раз.

На наш взгляд, наиболее неблагоприятным является I вариант, при котором было выявлено максимальное увеличение внутренних диаметров сосудов, обусловленное отсутствием компенсаторной гиперплазии интимы в ответ на истончение средней оболочки. При втором и третьем варианте развития ЦДДА компенсация проявлялась циркулярной и очаговой гиперплазией интимы.

В ходе исследования удалось выяснить, что наиболее поврежденными сосудистыми сегментами при ЦДДА явились СМА, ПМА и их ветви. При этом левая СМА повреждалась в большей степени, чем правая. По отношению к группе сравнения, различия внутренних диаметров всех исследованных артерий при ЦДДА были достоверными (р<0,05), но различия в увеличении диаметров данных сосудов между вторым и третьим вариантами дилатационной артериопатии не были достоверными (р>0,05). На наш взгляд, это означает, что корректная верификация дилатационной артериопатии на основании абсолютного значения параметра (превышения диаметра) возможна только для первого варианта патологии.

В целях достоверного выделения второго или третьего варианта дилатационной патологии были использованы прямые и косвенные морфометрические показатели, в том числе толщина средней оболочки сосуда. Для оценки степени поражения сосудистой стенки нами был введен коэффициент (Кα), который является обратным индексу Керногана, т. е. отношению толщины средней оболочки артерии к ее внутреннему диаметру, и представляет собой отношение внутреннего диаметра сосуда к толщине средней оболочки артерии. Указанный Кα - индекс значимо варьировал при различных вариантах артериопатии (рис. 1, 2, 3).

Рисунок 1. Разброс значений Кα экстрацеребральных артерий при трех вариантах ЦДДА и в группе сравнения (N), где Кα =D/h; D – внутренний диаметр сосуда; h-толщина медии.

Коэффициент Кα в экстра - и интрацеребральных сосудах в группе сравнения находился в пределах 5,3 – 6,2 и 0,9 – 1,0, соответственно. По отношению к группе сравнения, различия Кα всех исследованных артерий при ЦДДА достоверны (р<0,05). При первом варианте ЦДДА Кα составил 25,0 и более; при втором варианте находился в пределах 10,0 – 16,0 и 7,0 – 10,0, соответственно; при третьем варианте 17,0 – 21,0 и 12,0 – 23,0, соответственно.

Рисунок 2. Разброс значений Кα пиальных артерий при трех вариантах ЦДДА и в группе сравнения.

 

Рисунок 3. Разброс значений Кα пиальных и интрацеребральных артерий при трех вариантах ЦДДА и в группе сравнения.

Данные посмертной МРТ, а также макроскопическая оценка препаратов головного мозга показали, что у всех умерших с дилатационным вариантом артериопатии имелись очаги ишемического поражения, часто множественные, различной степени давности, представленные большими или малыми глубинными инфарктами с формированием кист и лакун. Кроме того, обнаруживались многочисленные криблюры и очаги периваскулярного энцефалолизиса.

Клинико–неврологическое и ангио - и нейровизуализационное обследование больных с дисциркуляторной энцефалопатией при ЦДДА

Клиническая оценка, ультразвуковое дуплексное сканирование и данные анамнеза позволили отобрать 98 пациентов, получавших лечение в клинике нервных болезней Военно-медицинской академии, с признаками недостаточности мозгового кровообращения различной степени выраженности при наличии дилатации одной или нескольких магистральных артерий головы – общей сонной, внутренней сонной и позвоночной.

С учетом результатов оценки секционного материала были выбраны следующие критерии для отбора пациентов с ангиодилатацией:

- при 1 варианте ЦДДА – превышение диаметра артерии не менее, чем на 0,3 мм по отношению к максимальному значению возрастной нормы;

- у пациентов со 2 и 3 вариантами дилатационной артериопатии расчетный индекс, отражающий соотношение внутреннего диаметра к толщине комплекса интима-медиа (ИВИМ), менее 6,0.

В результате проведения комплексной оценки и для повышения однородности выборок для статистического анализа больные были распределены по стадиям недостаточности мозгового кровообращения в подгруппы с дисциркуляторной энцефалопатией 1, 2 и 3 стадий (табл. 2).

Таблица 2

Распределение пациентов с дилатационной артериопатией по возрасту

и выраженности синдрома недостаточности мозгового кровообращения

Стадия дисциркуляторной энцефалопатии

Всего

Возраст

I

II

III

N

%

65 – 70

18

7

–

25

25

71 – 76

2

27

6

35

35

77 – 85

–

10

28

38

40

Всего (n / %)

20/20

44/45

34/35

98/100

100

При нейропсихологическом тестировании расстройства когнитивных функций различной модальности (исполнительной функции, памяти, речи, внимания) были выявлены в 79,5% (n=78) наблюдений. Результаты нейропсихологического тестирования представлены в таблице 3.

Таблица 3

Распределение результатов нейро-психологического тестирования

у пациентов дилатационной артериопатией.

Тест

Балл / результат

ДЭ I

ДЭ II

ДЭ III

КШОПС

28,2±0,5

25,7±1,0

20,7±1,2

Методики Шульте

47±1,7 секунд

56,6±1,9 секунд

более 70,8±2,5 секунд

Тест «10 слов»

8,4±0,5 слов

5,6±1,4 слов

2,8±1,3 слов

Объем отсроченного воспроизведения

7,5±0,9 слов

5,1±1,2 слов

3,2±0,8 слов

Батарея лобных тестов

16,8±0,9

13,7±1,1

9,9±1,4

Символьно-цифровой тест

38±2,5

26±3,1

18±2,9

Сонологические исследования прецеребральных и церебральных артериальных сегментов у больных с дисциркуляторной энцефалопатией подтвердили наличие прижизненных специфических изменений сосудистой стенки артерий при дилатационной артериопатии.

Системный характер артериопатии подтвержден частотой поражения артерий у пациентов выделенной группы. Наиболее часто встречалось множественное (более чем двух артериальных сегментов) поражение артерий, формирующих сосудистое русло головного мозга (> 84 %). Возрастание числа пациентов с дилатационной артериопатией связано с возрастом и выраженностью недостаточности мозгового кровообращения. Наибольшая частота встречаемости патологической дилатации артерий шеи наблюдалась у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией II - III стадии (n=44, 45%) и в возрасте старше 70 лет (n=73, 75%). Наиболее уязвимой была внутренняя сонная артерия. Кроме того, все пациенты имели томографические признаки поражения головного мозга диффузного или очагового характера, а часть пациентов (n=34, 34,6%) перенесла значимое сосудистое событие – инсульт и/или инфаркт миокарда.

На основании дуплексного сканирования удалось получить подтверждение данных аутопсийных исследований. По отношению к группе сравнения различия внутренних диаметров всех исследованных артерий при ЦДДА были достоверны (р<0,05). При оценке индекса ИВИМ в группе пациентов со 2 и 3 вариантом дилатационной артериопатии были получены значения – 2,2 – 5,5 (в среднем 3,1±0,5; σ=1,65), что является также достоверным (F = 36,3; р<0,05).

Общими качественными сонологическими признаками патологии артерий для всех пациентов с дилатационной артериопатией были:

- фрагментация и уплотнение внутренней эластической мембраны;

- частичное утолщение комплекса интима-медиа;

- диффузное снижение амплитуд, отражающих скорость потока, в одном или более бассейнах мозгового кровоснабжения (каротидных или вертебрально-базилярных);

- нарушение структуры потока и допплеровского спектра в виде многоволновости («разлохмаченности») и образования множества пиков;

- заполнение («зашумленность») спектрального окна из-за отсутствия четкого распределения спектральной мощности внутри сигнала, появление низкочастотных составляющих;

- изменение звуковых характеристик допплеровского сигнала.

Количественные параметры, полученные при ультразвуковом исследовании, послужили доказательством дилатационного поражения артерий цереброваскулярной системы, а также позволили рассчитать перфузионные параметры.

Сравнение параметров кровотока в прецеребральных и в интракраниальных артериях в норме и у больных с ДЭ при дилатационной артериопатии подтвердило достоверность (F = 120,0; р<0,05) диффузного или регионального снижения скорости кровотока в мозговых артериях, за счет потери эластико-тонических свойств артерий шеи и основания мозга. Ультразвуковым подтверждением недостаточности мозгового кровообращения стали расчетные данные сравнительной оценки параметров цереброваскулярной реактивности по результатам вентиляционных проб, которые достоверно (р<0,05) были снижены у больных с ДЭ в 2 – 2,4 раза по сравнению с возрастной нормой.

Цереброваскулярную недостаточность подтвердила сравнительная оценка расчетных параметров церебральной перфузии. У пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией было отмечено достоверное (р<0,05) снижение церебрального перфузионного давления на 56 % при первом и 47 % при втором и третьем вариантах. Суммарно это привело к снижению индекса церебрального кровотока в 3 раза по отношению к норме (F = 487,1; р<0,05).

Нейровизуализационная картина прижизненных нейротомографических исследований подтверждала признаки церебральной атрофии в виде расширения желудочков мозга и субарахноидальных пространств, наличия множественных корковых или подкорковых постишемических очагов, в 12 % наблюдений носивших территориальный характер. Облигатными для лиц этой подгруппы были субкортикальный лейкоареоз, множественные, различной степени давности малые глубинные инфаркты, а также многочисленные криблюры и очаги периваскулярного энцефалолизиса. Все эти признаки на основании локализации и соответствия законам церебральной ангиоархитектоники были классифицированы нами как следствия недостаточности мозгового кровообращения (табл. 4).

Таблица 4

Характер изменения вещества головного мозга и ликворопроводящих путей

у больных с ДЭ при ЦДДА.

Признак поражения по данным томографии (КТ/МРТ)

Всего

N

%

Расширение ликворосодержащих пространств, в том числе:

88

90

- смешанное

69

71

- субарахноидальных пространств

10

10

- желудочков мозга

9

9

Отсутствие расширения ликворосодержащих пространств (только у пациентов с I стадией ДЭ)

10

10

Субкортикальные инфаркты:

81

82

- стриакапсулярные

43

44

- в хвостатом ядре

12

12

- во внутренней краевой зоне

33

34

- в таламусе

20

20

- в белом веществе

65

66

- в мозжечке

10

10

- в стволе мозга

22

22

Лейкоареоз

41

42

Крупные (территориальные) корково-подкорковые инфаркты постинсультного генеза

12

12

Отсутствие очаговых или диффузных поражений вещества мозга (только при I стадии ДЭ)

17

18

Весь объем клинико-инструментального и морфологического исследования артериальной системы головного мозга у больных и умерших с ДЭ при церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии позволил установить, что основными признаками гемодинамической несостоятельности системы мозгового кровообращения при дилатационной артериопатии являются: утрата эластико-тонических свойств артерий, низкие скоростные параметры кровотока, недостаточность перфузионного давления.

Тесная связь выявленных морфологических изменений в артериальной системе и в веществе мозга с фактом снижения параметров перфузии доказывает, что «церебральная дегенеративно-дилатационная артериопатия» является основой гемодинамического механизма патогенеза недостаточности кровоснабжения головного мозга.

ВЫВОДЫ

1.  Комплекс морфологических признаков позволяет выделить три варианта церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии:

А. Собственно дилатационная артериопатия. Сосуд неправильной формы, средняя оболочка неравномерно истончена. Внутренний диаметр в экстракраниальных артериях увеличен в 2 – 2,5 раза, в экстра - и интрацеребральных артериях – в 2 – 10 раз. Толщина средней оболочки в экстра - и интрацеребральных артериях уменьшается в 2 – 5 раз. Кα составляет 25,0 и более.

Б. Дилатационная артериопатия с компенсаторной циркулярной гиперплазией соединительной ткани интимы. Гиперплазия соединительной ткани интимы относительно равномерная, циркулярная. Внутренний диаметр в экстракраниальных артериях увеличен в 1,5 – 2 раза, в экстра - и интрацеребральных артериях в 1,5 – 4,5 раза. Толщина средней оболочки в экстра - и интрацеребральных артериях уменьшается в 1,4 - 2 раза. Кα в экстра - и интрацеребральных сосудах находится в пределах 10,0 – 16,0 и 7,0 – 10,0, соответственно.

В. Дилатационная артериопатия с образованием бляшки. Компенсаторная очаговая гиперплазия соединительной ткани интимы расположена в участках с резко выраженной атрофией средней оболочки. Внутренний диаметр в экстракраниальных артериях увеличен в 1,5 - 2 раза, в экстра - и интрацеребральных артериях в 1,5 – 4,5 раза. Толщина средней оболочки в зоне очаговой гиперплазии соединительной ткани интимы экстра - и интрацеребральных артерий уменьшается в 2,8 – 4 раза. Кα в экстра - и интрацеребральных сосудах находится в пределах 17,0 – 21,0 и 12,0 – 23,0, соответственно.

2. Наиболее поврежденными сосудами при церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии являются: внутренняя сонная артерия (экстракраниальная часть), левая средняя мозговая артерия, передняя мозговая артерия, внутримозговые артерии (длинные ветви). Максимальное увеличение внутренних диаметров, Кα сосудов и уменьшение линейных скоростей мозгового кровотока по отношению к норме выявлено при первом варианте, что связано с отсутствием компенсаторных механизмов, возникающих в ответ на истончение средней оболочки. При втором и третьем варианте имеют место компенсаторные механизмы в виде циркулярной и очаговой гиперплазии соединительной ткани интимы.

3.  На основании ультразвукового обследования у 30% пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией выявляются признаки дилатационного поражения эктра - и интракраниальных артерий, а именно: значительное увеличение внутреннего диаметра в сочетании с изменением комплекса интима-медиа, фрагментация внутренней эластической мембраны, деформация профиля спектрального сигнала. Данные дуплексного сканирования прецеребральных артерий при дегенеративно-дилатационной артериопатии подтверждают данные аутопсии и позволяют при жизни выделить три формы дилатационной патологии.

4.  Достоверное снижение индекса ИВИМ, отражающего соотношение внутреннего диаметра артерии к толщине комплекса интима-медиа, служит дополнительным диагностическим параметром, позволяющим выявлять пациентов с дегенеративно-дилатационной артериопатией 2 и 3 типа.

5.  Патология артериальной стенки по результатам дуплексного сканирования, а также изменения спектра и расчетных параметров, отражающих достоверное снижение эластико-тонических свойств сосудистой стенки в прецеребральных и церебральных артериях при ультразвуковой допплерографии, подтверждают системный характер поражения при дегенеративно-дилатационной артериопатии и служат объяснением потери ауторегуляторных свойств цереброваскулярной системы.

6.  Достоверными ультразвуковыми и нейроморфологическими признаками недостаточности мозгового кровообращения у пациентов дисциркуляторной энцефалопатией при дегенеративно-дилатационной артериопатии являются:

-региональное или диффузное снижение абсолютных значений скорости мозгового кровотока;

-снижение величины рассчитываемых параметров церебрального перфузионного давления;

-сужение диапазона цереброваскулярной реактивности;

-наличие территориальных, лакунарных, субкортикальных инфарктов, расширение ликворосодержащих пространств, формирование лейкоареоза.

7.  Дегенеративно-дилатационная артериопатия является гемодинамически значимой патологией с недостаточностью мозгового кровообращения, так как достоверно связана со снижением параметров перфузии, возможностей цереброваскулярной ауторегуляции и с атрофией вещества головного мозга.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1.  При дифференциальной диагностике сосудистых заболеваний головного мозга и при формировании лечебно-профилактических программ необходимо использовать качественные и количественные характеристики церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии как диагностические критерии.

2.  Для выявления лиц с гемодинамически значимым нестенозирующим поражением артериальной системы головного мозга при скрининговой оценке необходимо использовать параметры дилатации по данным диссертационного исследования. Для 1 варианта ЦДДА характерно превышение значения внутреннего диаметра над возрастной нормой на 0,5 мм; для 2 и 3 вариантов ЦДДА – снижение индекса ИВИМ более чем в 1,5 раза.

3.  При дегенеративно-дилатационной артериопатии для оценки недостаточности мозгового кровообращения на стадии декомпенсации необходимо определять такие расчетные параметры, как индекс цереброваскулярной реактивности и церебральное перфузионное давление. Снижение указанных параметров ниже нормативных указывает на несостоятельность системы кровоснабжения мозга.

4.  Лица с дегенеративно-дилатационной артериопатией нуждаются в разработке специальной индивидуальной лечебной программы профилактики инсульта (первичной или вторичной) с учетом основных признаков гемодинамической несостоятельности системы мозгового кровообращения, таких как утрата эластико-тонических свойств артерий, низкие скоростные параметры кровотока, недостаточность перфузионного давления.

СПИСОК РАБОТ,

ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1.  Гайкова исследования экстра - и интракраниальных, пиальных и внутримозговых артерий при дегенеративно-дилатационной артериопатии / , // «Соврем. проблемы общ. и частн. патолог. анатомии». - СПб, 2009. - С. 34 – 35

2.  Гайкова характеристика состояния сосудов артериального круга большого мозга у умерших с клиническими диагнозами сосудистая деменция и дисциркуляторная энцефалопатия / , , // Избр. тр. Мат-лы конгр. с междунар. участием «Пароксизмальный мозг». – Спб, 2008. - С. 98 – 99

3.  Гайкова интракраниальных сосудов у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией на основании клинико-морфологического исследования / , , А. Ю Полушин // Мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. «Современные проблемы военной медицины, обитаемости и профессионального отбора». - СПб, 2011. - С. 2114

4.  Емелин исследования экстра - и интрацеребральных артерий, микроциркуляторного русла при болезни Альцгеймера / , , // Врач-аспирант». – 2011. - № – С. 288 – 294

5.  Изменения реактивности мозговых сосудов у пациентов с сахарным диабетом / , , // Мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. «Сосудистые заболевания нервной системы». - СПб, 2011. – С. 179 – 180

6.  Морозов стенки артерий виллизиевого круга у умерших с дисциркуляторной энцефалопатией (морфометрическое исследование) / // Сб. науч. работ итоговой конф. военно-науч. об-ва курсантов и слушателей академии. - ВМедА, 2007. - С. 231 – 232

7.  Морозов исследования сосудов при церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии / // Тезисы докл. II Междунар. молодежн. мед. конгр. «Санкт-Петербургские научные чтения – 2007». – СПб, 2007. – С. 61 – 62

8.  Морозов артерий основания мозга при церебральной дегенеративно-дилатационной артериопатии / // Мат-лы Всерос. науч.-практич. конф. «Поленовские чтения». – СПб, 2009.

9.  Морозов морфометрических характеристик сосудов артериального круга большого мозга умерших с дисциркуляторной энцефалопатией и сосудистой деменцией / // Сб. науч. работ итоговой конф. военно-науч. об-ва курсантов и слушателей академии. - ВМедА, 2008. - С. 230-231

10.  Морфометрическое обоснование концепции дегенеративно-дилатационной артериопатии головного мозга / , , // Врач-аспирант. – 2011. - № С. 164 – 172

11.  Новая концепция патогенеза ишемических поражений головного мозга у больных дисциркуляторной энцефалопатией / , , // Бюлл. Фед. Центра сердца, крови и эндокринологии им. . – 2010. - № 2. - С. 44

12.  Патоморфологические изменения артериальной системы и микроциркуляторного русла головного мозга при сахарном диабете второго типа / , , // Мат-лы Всерос. науч.-практич. конф. «Сосудистые заболевания нервной системы». - СПб, 2011. - С.159 – 160

13.  Сравнительная характеристика изменений артерий головного мозга при дисциркуляторной энцефалопатии и болезни Альцгеймера / , , // Вестн. Рос. Военно-мед. академии. – 2011. - № 3. – С. 43 – 48

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВИ – взвешенные изображения

ВМедА – Военно-медицинская академия им.

ВМАк – внутримозговая артерия, короткая ветвь

ВМАд – внутримозговая артерия, длинная ветвь

ВСА – внутренняя сонная артерия

ВЭМ – внутренняя эластическая мембрана

ГМК – гладкомышечная клетка

ГЭБ – гематоэнцефалический барьер

ДЭ – дисциркуляторная энцефалопатия

ИВИМ – индекс отношения внутреннего диаметра артерии к толщине

комплекса интима-медиа

ЛПМА – левая передняя мозговая артерия

ЛСМА – левая средняя мозговая артерия

МРТ – магнитно-резонансная томография

МЦР – микроциркуляторное русло

ОА – основная артерия

ОСА – общая сонная артерия

ПА – позвоночная артерия

ПиА – пиальная артерия

ППМА – правая передняя мозговая артерия

ПСМА – правая средняя мозговая артерия

СТИ – соединительная ткань интимы

ЦДДА – церебральная дегенеративно-дилатационная

артериопатия

Выражаю глубокую признательность за помощь в проведении исследований и оформлении диссертации:

д. м.н. профессору , за помощь в проведении клинико-инструментального исследования;

к. б.н. за помощь в электронно-микроскопическом исследовании аутопсийного материала;

к. м.н. за помощь в проведении статистичекого анализа.