TRANSKRANIÁLNA FAREBNÁ DUPLEXNÁ SONOGRAFIA

Miroslav Brozman, SSUM 2007

A. Definícia
Transkraniálna farebná duplexná sonografia je neurosonologická vyšetrovacia metóda. Jedná sa o ultrazvukové vyšetrenie, ktoré umožňuje neinvazívne zobrazenie mozgového parenchýmu a ciev s možnosťou merania prietoku intrakraniálnymi tepnami, mozgovými žilami a splavmi cez intaktnú lebku. V dvojrozmernom B-obraze umožňuje posúdenie anatomických pomerov a morfologických štruktúr mozgového tkaniva v škále šedi, zobrazenie intrakraniálnych ciev a posúdenie hemodynamiky.

B. Technické a personálne predpoklady
1. Technické predpoklady
Transkraniálna farebná duplexná sonografia je vyšetrenie, ktoré umožňuje len prístroj vybavený pre režimy 1/ dvojrozmerného zobrazenia tkanív v škále šedi (B-obraz, 2D alebo B-mode), prípadně pohyblivého jednorozmerného zobrazenia v čase (M-mode), 2/ farebného zobrazenia toku vo farebnom mode (CFM alebo C-mode), prípadne v energetickom mode (Power-Doppler alebo E-mode) a 3/ spektrálneho dopplerovského merania prietoku (PW Doppler alebo D-mode), opatrený vhodnými ultrazvukovými sondami pre vysielanie a príjem ultrazvukového vlnenia s vysokou prenikavosťou a softwarovým vybavením pre vyhodnotenie záznamu.
Transkraniálna farebná duplexná sonografia (TCCS – Transcranial Color-Coded Sonography) – ultrazvukový prístroj
Ultrazvukový prístroj pre TCCS vyšetrenie musí byť vybavený zariadením pre 2D zobrazenie (B-mode), spektrálny dopplerovský záznam (D-mode) a farebné dopplerovské zobrazenie (CFM-mode, Power-Mode), ktoré predstavujú základné súčasti duplexného vyšetrenia mozgu a intrakraniálnych ciev. Má schopnosť zobraziť tok krvi v insonovaných tepnách do B-obrazu farebným kódovaním vo farebnom alebo energetickom mode, ďalej analyzovať dopplerovský posun frekvencií, ktorý vzniká odrazom ultrazvukového paprsku od prúdu krvi pretekajúcej vyšetrovanými tepnami (D-mode) s vytvorením zvukového a grafického výstupu vo forme spektrálnej krivky.

Požadované vlastnosti:

  • Zobrazovacia frekvencia základnej sondy (najčastejšie phased-array) je 2.0-4.0 MHz,
  • možnosť použitia dopplerovských nosných frekvencií 2.0-2.5 MHz,
  • možnosť stanovenia veľkosti vzorkovacieho objemu a jeho umiestnenia do oblasti záujmu,
  • možnosť zmerať dopplerovský uhol ku smeru prietoku krvi v cieve,
  • záznam dopplerovského signálu formou spektrálnej krivky s grafickým a zvukovým výstupom, a formou farebného zobrazenia toku v rychlostnom alebo energetickom režime (toto zobrazenie je superponované do 2D obrazu v škále šedi),
  • fakultatívnou súčasťou je možnosť špeciálneho vyšetrenia pohybu intrakraniálnych štruktúr pomocou M-modu.

Poznámka: Ak je sonda pre TCCS vyšetrenie súčasťou viacúčelového duplexného ultrazvukového prístroja, musí celý komplet spĺňať vyššie popísané podmienky.

2. Personálne vybavenie
Vyšetrenie uskutočňuje lekár, ktorý je jediným oprávneným nositeľom výkonu. Podmienkou k uskutočňovaniu vyšetrenia je získanie funkčnej špecializácie v neurosonológii s licenciou pre metódu TCCS. V prechodnom období do schválenia funkčnej licencie je podmienkou pre uskutočňovanie vyšetrenia len absolvovanie školenia na školiacom pracovisku.
Predpoklady
Predpokladom k získaniu funkčnej špecializácie je atestácia z odboru neurológia, radiológia, vnútorné lekárstvo, ARO alebo zaradenie do atestačnej prípravy z neurochirurgie, prípadne splnenie podmienok pre udelenie licencie z týchto odborov.
Školenie a prax
Základný kurz TCCS v trvaní minimálne 1 týždňa na školiacom pracovisku, podmienkou je zloženie skúšky, garantovanej stanovenou komisiou. V priebehu prvých 5 rokov je nutné dokladovať najmenej 100 samostatných vyšetrení ročne, a koreláciu nálezov TCCS s referenčnými metodikami (CT, MRI, angiografia, CTA, MRA) aspoň v 25 prípadoch, vrátane rôznych patologických nálezov.
Zaistenie kvality
Pre zachovanie skúseností vyšetrujúceho pre vykonávanie a interpretáciu vyšetrení je potrebný dostatočný počet vyšetrení a priebežná kontrola referenčnými metódami. Doporučený počet TCCS vyšetrení s archiváciou nálezov je aspoň 100 ročne s koreláciou 10 vyšetrení s referenčnými metodami. Potrebné je trvalé vzdelávanie a výmena informácií s ostatnými pracoviskami TCCS. Neurosonologická komisia SSUM v spolupráci so SZU bude garantovať program priebežného vzdelávania v neurosonológii formou odborných seminárov a písomných publikácií aj výmenu informácií prostredníctvom vedenia databázy neurosonologických pracovísk.

Štandardný postup vyšetrenia
Cieľom je zobrazenie základných intrakraniálnych štruktúr, zistenie štrukturálneho a funkčného stavu intrakraniálnych tepien a analýza hemodynamických pomerov v cievnom systéme mozgu. K tomuto účelu je nevyhnutné správne technické uskutočnenie a dodržanie štandardného postupu vyšetrenia.
Technické uskutočnenie TCCS
V priebehu vyšetrenia je nutné zobraziť základné intrakraniálne štruktúry a získať kvalitné dopplerovské spektrálne krivky zo všetkých vyšetrovaných tepien. Akustický prístup k týmto tepnám predstavujú anatomické „okná“ (prirodzené zoslabenia kostí lebky). Ultrazvuková expozícia pacienta má byť obmedzená na nevyhnutné minimum z hľadiska času i akustického výkonu sondy (nevyhnutné je zníženie akustického výkonu pri vyšetrení cez orbitu, ktoré musí byť zaznamenané v protokole vyšetrenia! ). Kvalita zobrazenia je limitovaná vlastnosťami anatomických okien individuálneho pacienta. Pre zlepšenie kvality signálu je možné uskutočniť aplikáciu pulmostabilnej kontrastnej látky .
Prístupy:
TCCS uskutočňujeme zo 6 základných prístupov: transtemporálneho, transforaminálneho (transnuchálneho), transfrontálneho, transorbitálneho, transokcipitálneho a submandibulárneho. Ako obligátny prístup používame obojstranný transtemporálny prístup a transforaminálny (transnuchální) prístup. Ostatné prístupy používame doplnkove podľa potreby.
Z transtemporálneho prístupu (temporálne okienko predné, stredné alebo zadné) vyšetrujeme supratentoriálne mozgové štruktúry a tepny Willisovho okruhu: a. cerebri media (ACM) – úseky M1, M2, a. cerebri anterior (ACA) – úseky A1, A2, a. cerebri posterior (ACP) – úseky P1, P2, distálny úsek a. carotis interna (ACI) a hlboké mozgové žily.
Transforaminálny prístup používame pre zobrazenie vertebrobazilárneho riečika, vyšetrujeme distálne V4-úseky vertebrálnych tepien (AV) a a. basilaris (AB), prípadne mozočkové tepny (PICA – a. cerebelli inferior posterior, AICA – a. cerebelli inferior anterior, SCA – a. cerebelli superior) a a. spinalis anterior.
Transfrontální přístup používame pre zobrazenie A2-úseku ACA, transorbitálny prístup pre zobrazenie karotického sifónu a oftalmickej cirkulácie.
Z transokcipitálneho prístupu zobrazíme hlboké mozgové žily.
Submandibulárny prístup sa využíva pre zobrazenie stredného úseku a. carotis interna.

Technika vyšetrenia
Pozícia vyšetrujúcího je v záhlaví pacienta, výnimočne po boku pacienta. Vyšetrenir začíname z transtemporálneho prístupu. Poloha pacienta je vleže na chrbáte. V B-obraze zobrazíme jednotlivé mozgové štruktúry – mozgový kmen s echogénnou substantia nigra v mezencefale, bazálne cisterny, a. cerebri media, tretiu komoru a rohy postranných komôr, plexus chorioideus, epifýzu, anechogénnu bielu hmotu mozgových lalokov, pri dobrých podmienkach zobrazenia aj gyrifikáciu mozočka. Ďalej zobrazíme vo farebnom (rýchlostnom) alebo energetickom mode intrakraniálne tepny a hlboké mozgové žily: sifón ACI, ACM (M1-M3 úsek), ACA (A1-A2 úsek), ACP (P1-P2 úsek), prednú komunikantu (ACoA), zadnú komunikantu (ACoP), v. cerebri media profunda a v. basalis.
Intrakraniálne vény a splavy sú ťažšie detekovateľné ako tepny. Niekedy je potrebné upraviť nastavenie prístroja pre detekciu nižších rýchlostí vo farebnom mode (zníženie pulznej repetitívnej frekvencie – PRF). Okrem tradičného transtemporálneho a transforaminálneho prístupu sa používa aj transokcipitálny prístup. Bez použitia echokontrastných látok dokážeme najčastejšie zobraziť: v. basalis, v. cerebri media profunda, v. cerebri magna a sinus sigmoideus. Použitím ultrazvukových kontrastných látok docielime lepšie zobrazenie venózneho systému a môžeme zobraziť aj ďaľšie vény a splavy – vena cerebri interna, sinus sagittalis superior, sinus sagittalis inferior.
Pri štandardnom vyšetrení uskutočňujeme 4 základné rezy, ktoré zhruba odpovedajú transverzálnym rezom pri CT alebo MRI vyšetrení – pontínny, mezencefalický, thalamický a rez v úrovni postranných komôr (orientácia sondy pri tomto axiálnom zobrazení je v rostrokaudálnom smere). Môžeme tiež uskutočniť špeciálne vyšetrenie v koronárnych rezoch (pootočením sondy o 90 stupňov); rozlišujeme predný, stredný a zadný rez.
Pri dopplerovskom vyšetrení získame spektrálnu prietokovú krivku z jednotlivých mozgových ciev a po korekcii dopplerovského uhla, ktorú nám dovoľuje priame zobrazenie intrakraniálnej cievy, zmeriame základné prietokové parametre. Pre presnú spektrálnu analýzu je nevyhnutné, aby tento uhol mal veľkosť nižšiu alebo rovnú 60 stupňom. Z farebného dopplerovského vyšetrenia zistíme smer toku krvi (štandardné kódovanie – červená tok k sonde, modrá – tok od sondy).
Fakultatívnou súčasťou vyšetrenia je v prípade potreby uskutočnenie základného testu funkčnej reaktivity (minimálne na oboch a. cerebri media a bazilárnom kmeni) metódou BH/HV (zadržanie dychu s následnou hyperventiláciou po dobu 30 s).

Analýza záznamu
Najskôr posúdime kvalitu B obrazu zhodnotením zobrazenia mozgových štruktúr popísaných vyššie. Výsledkom dopplerovského vyšetrenia je záznam spektrálnej dopplerovskej krivky z tepien identifikovaných priamym zobrazením vo farebnom alebo power mode. Je vyznačená hĺbka insonácie, smer prietoku a dopplerovský uhol. Zo záznamu sa posudzujú prietokové rýchlosti - maximálna systolická rýchlosť (PSV), konečná diastolická rýchlosť (EDV), stredná prietoková rýchlosť (V mean), indexy pulzatility (PI) a rezistence (RI), charakter prietoku (laminárny, turbulentný) so zaznamenaním fenoménu „aliasing“ vo farebnom mode – ak je prítomný, prípadne ďaľšie hemodynamické parametre a prítomnosť abnormálnych signálov (HITS).
Zápis do protokolu
Výstupom vyšetrenia musí byť protokol, ktorý je pre dané pracovisko typizovaný a obsahuje identifikačné údaje o pracovisku, použitom prístroji, dátum a meno vyšetrujúceho, osobné dáta pacienta, indikační dôvody vyšetrenia, záznam numerických hodnôt merania (prietokové rýchlosti, základné indexy) zo všetkých vyšetrených tepien a slovný popis nálezu so zhodnotením. Obrazový záznam má byť archivovaný v prípade patologických nálezov. Vždy je potrebné dokumentovať dôvody nekompletného vyšetrenia.

Rozsah vyšetrenia
Úplne TCCS vyšetrenie:
Zhodnotenie B-obrazu: Jeho súčasťou je popis zobrazenia základných intrakraniálnych štruktúr a prípadných patologických nálezov – napr. rozšírenie mozgových komôr (hydrocefalus), posun strednej čiary, echogénne útvary v hypoechogénnej bielej hmote mozgových hemisfér (tumory, krvácanie), zmeny echogenity substantia nigra (u Parkinsonovej choroby).

Postup vyšetrenia ciev: Každá cieva musí byť vyšetrená v rôznych hĺbkach v celom jej insonovateľnom priebehu, s analýzou smeru toku krvi a spektrálnej dopplerovskej krivky.
Pri normálnom zázname sú zapísané najvyššie namerané rýchlosti. V prípade zistených patologických zmien sa musí urobiť záznam z patologického segmentu a z oblasti proximálne a distálne od neho.
Minimálny rozsah vyšetrenia:
V protokole musia byť obsiahnuté následujúce segmenty (ak sa dajú zobraziť):

  • a. cerebri media
  • a. cerebri anterior
  • a. cerebri posterior
  • a. carotis interna (intrakraniálny priebeh)
  • aa. vertebrales (V4-úsek)
  • a. basilaris

Ak sa podarí zachytiť prietoky v ďaľších tepnách – PICA, AICA, SCA, a. spinalis anterior, predná a zadná komunikanta, mali by byť rovnako zaznamenané. Súčasťou záznamu sú aj výsledky vykonaných testov funkčnej reaktivity – ak bola indikáciae k ich uskutočneniu. Párové tepny jsú vždy vyšetrované obojstranne, v protokole sa zaznamenáva stranové porovnanie prietokových parametrov. Ak nie sú optimálne podmienky insonácie pre nedostatočné akustické okno, potom je za minimum považované zobrazenie aspoň jednej tepny z transtemporálneho prístupu a vertebrálnej artérie z transforaminálneho prístupu so súčasným zdôvodnením príčin nezobrazenia ostatných tepien uvedených pod písmenami A–F. Ak je klinické podozrenie na patologický nález a cievu nie je možné zobraziť (kvalita zobrazenia je technicky limitovaná, najmä hyperostózou), je indikované použitie kontrastnej látky.

C. Indikácie vyšetrenia
Základným dôvodom indikácií TCCS vyšetrenia je klinická symptomatológia pacienta, ďalej nálezy pomocných vyšetrení (zobrazovacích a funkčných), ktoré musia byť komplexne posúdené. Predpokladom pre správnu interpretáciu nálezu TCCS vyšetrenie je predchádzajúce uskutočnenie duplexnej sonografie extrakraniálnych tepien, ktorej výsledok by mal mať vyšetrujúci k dispozícii.
Prehľad najdôležitějších indikácií TCCS vyšetrenia:

  • Vyšetrenie pacientov so stenózami alebo oklúziami extrakraniálnych tepien – zistenie a sledovanie dôsledkov pre mozgovú cirkuláciu a zhodnotenie kolaterálneho obehu, vyšetření před plánovaným revaskularizačním výkonem.
  • Vyšetření pacientů s podezřením na stenotický proces intrakraniálních tepen (eventuelně s prokázanými intrakraniálními stenózami) – zjištění a sledování intrakraniálních stenóz a jejich hemodynamických důsledků.
  • Vyšetření pacientů s akutní CMP ischemického původu v karotickém i vertebrobazilárním povodí nebo pacientů po prodělané tranzitorní ischemické atace (TIA).
  • Vyšetření pacientů s chronickým cerebrovaskulárním onemocněním, v diferenciální diagnostice a sledování intrakraniálních angiopatií a arteriitid.
  • Vyšetření pacientů s aneuryzmatem, cévní malformací, arteriovenózní píštělí – stanovení zásobujících cév malformace, sledování úspěšnosti terapeutických zásahů.
  • Vyšetření k průkazu a sledování vazospazmů, nejčastěji u pacientů po subarachnoidálním krvácení.
  • Vyšetření ke stanovení mozkové smrti.
  • Vyšetření pacientů s kraniocerebrálními traumaty a rozsáhlými lézemi mozku, sledování v rámci komplexního monitoringu zvýšeného intrakraniálního tlaku.
  • Vyšetření v diferenciální diagnostice bolestí hlavy, zejména migrény.
  • Detekce pravolevého zkratu při podezření na epizody paradoxní embolizace.
  • Vyšetření pacientů s tumorem mozku (meningeom, astrocytom, glioblastom, metastáza a další).
  • Vyšetření pacientů s intrakraniálním abscesem.
  • Vyšetření pacientů s intrakraniálním krvácením (intracerebrální krvácní, subarachnoidální krvácení, hemocefalus, epidurální a subdurální hematom).
  • Vyšetření pacientů s Parkinsonovou chorobou a vaskulárním parkinsonským syndromem, dystonií, hemochromatózou.
  • Vyšetření pacientů s hydrocefalem, detekce včetně diferenciální diagnózy mezi normotenzním a hypertenzním hydrocefalem.
  • Vyšetření pacientů s podezřením na přetlak střední čáry (u ložiskových expanzivních procesů)
  • Vyšetření pacientů s centrálními neurologickými příznaky při podezření na fokální či difúzní intrakraniální lézi.

Speciální indikace pro TCCS monitoring:

  • Detekce mikroembolizací do intrakraniální oblasti s cílem vyhodnocení rizika a stanovení zdroje. V této indikaci je vhodnější TCD monitoring se specielním softwarovým zpracováním
  • Monitorování rekanalizace intrakraniálních tepen u pacientů s akutní ischemickou cévní mozkovou příhodou.
  • Peroperační monitorování karotické endarterektomie, angioplastiky a stentování extra a intrakraniálních tepen, eventuelně jiného kardiovaskulárního výkonu, včetně pooperačního sledování. V této indikaci je vhodnější TCD monitoring.
  • Peroperační monitoring operace intrakraniálních expanzí (tumory, abscesy), cévních malformací a aneuryzmat.

7. Hodnocení nálezu, diagnostická kritéria
Cílem TCCS vyšetření je identifikace a zhodnocení patologických změn v mozkovém parenchymu a intrakraniální cirkulaci a dokumentování jejich původu, lokalizace a tíže. Obecně toto hodnocení vychází z lokálních změn echogenity mozkového parenchymu, lokalizace, průběhu a morfologie intrakraniálních cév s detekcí rychlosti, směru a charakteristiky toku krve. Další parametry dopplerovské křivky, přítomnost abnormálních signálů a výsledky testů funkční reaktivity mohou dopomáhat ke správné interpretaci nálezu. Základní kritéria, zahrnující parametry fyziologického nálezu a nejčastější patologické změny, jsou obsažena v odborné příloze standardu. Jedná se o doporučení, založená na publikovaných údajích a vlastních zkušenostech autorů standardu a pro pravidelné využívání doporučujeme vždy jejich vnitřní validaci na individuálním sonografickém pracovišti.