Интерпретация изображений внутрисосудистого ультразвукового исследования при каротидном стентировании

Каротидное стентирование (КС) — эффективный метод реваскуляризации при атеросклеротических стенозах внутренней сонной артерии (ВСА). При этом качественная интраоперационная визуализация является одним из ключевых условий успешного выполнения данного вмешательства [1][2]. Традиционно КС выполняется под контролем селективной ангиографии (СА), однако данный метод имеет ограничения, связанные с возможностью визуализации только интралюминального контура сосуда и проекционными искажениями [3].

Внутрисосудистое ультразвуковое исследование (ВСУЗИ) — метод внутрисосудистой визуализации, позволяющий получить циркулярное изображение изучаемой артерии (рис. 1-3). Помимо диаметра просвета, ВСУЗИ позволяет оценить структуры сосудистой стенки, состава атеросклеротической бляшки (АСБ), а также, в ряде случаев, позволяет выявить осложнения, не визуализируемые при стандартной СА [4][5].

ВСУЗИ применяется более 30 лет в коронарном бассейне; доказана эффективность в оптимизации результатов стентирования [6][7]. Однако в каротидном бассейне методика изучена недостаточно. Доступные исследования имеют малую выборку и не позволяют в полной мере раскрыть потенциал ВСУЗИ при КС [8][9]. Атласы ВСУЗИ-изображений посвящены исключительно коронарному бассейну, тогда как атласов по визуализации каротидного бассейна на сегодняшний день не существует [10]. Данное обстоятельство создает трудности для специалистов, осваивающих методику ВСУЗИ при КС, поскольку правильная интерпретация полученных изображений напрямую влияет на принятие клинических решений во время операции.

Цель статьи — демонстрация возможностей визуальной диагностики ВСУЗИ-изображений в каротидном бассейне для стандартизации подхода к КС и возможного применения специалистами по рентгенэндоваскулярным диагностике и лечению в своей практике.

Материал и методы

Материал исследования составили данные 173 пациентов, которым выполнено КС в Сосудистом центре Федерального государственного автономного учреждения "Национальный медицинский исследовательский центр "Лечебно-реабилитационный центр"" Министерства здравоохранения Российской Федерации в период с января 2013 по январь 2019гг и в Региональном сосудистом центре Клинической больницы в Отрадном АО Группа компаний "МЕДСИ" в период с февраля 2020 по апрель 2024гг.

Пациенты были разделены на две группы: основная группа (n=85) — КС под контролем СА и ВСУЗИ, контрольная группа (n=88) — КС под контролем только СА. Средний возраст пациентов составил 67 лет в основной группе и 65,5 лет в контрольной группе.

Критерии включения: симптомный атеросклеротический стеноз ВСА >70% или асимптомный стеноз >80%, постлучевой стеноз ВСА >70%, рестеноз ВСА >70% после каротидной эндартерэктомии или предшествующего стентирования.

Всем пациентам выполнялось КС с применением устройств церебральной защиты под контролем СА. В основной группе дополнительно применялась методика ВСУЗИ. Использовались механические системы ВСУЗИ с частотой около 20 МГц, обеспечивающие осевое разрешение от 38 до 170 микрон в зависимости от производителя.

Исследование было выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинкской декларации. Протокол исследования был одобрен локальным этическим комитетом Федерального государственного автономного учреждения "Национальный медицинский исследовательский центр "Лечебно-реабилитационный центр" Министерства здравоохранения Российской Федерации и Региональным этическим комитетом Клинической больницы в Отрадном АО Группа компаний "МЕДСИ". До включения в исследование у всех пациентов было получено письменное информированное согласие на проведение эндоваскулярного вмешательства и использование клинических данных в научных целях.

Методика выполнения ВСУЗИ

После стандартной катетеризации целевой артерии и введения проводника в дистальное русло ВСА выполнялась антикоагулянтная терапия в терапевтических дозах. Устанавливалось устройство церебральной защиты. Далее катетер ВСУЗИ заводился по проводнику под рентгеноскопическим контролем дистальнее исследуемой зоны. Предварительно система промывалась изотоническим физиологическим раствором для удаления пузырьков воздуха и улучшения качества изображения.

После подключения катетера к консоли выполнялось исследование с автоматическим проксимальным движением датчика (скорость 0,5-1,0 мм/сек). Изображения записывались в цифровом формате для последующего анализа. После завершения исследования выполнялась контрольная ангиография для исключения повреждения сосуда.

Результаты

1. Нормальная анатомия ВСА

Отражение ультразвукового сигнала происходит на границах соприкосновения тканей, различающихся по акустическим характеристикам, которые определяются физическими свойствами среды: её плотностью и структурным составом. Артериальная стенка (рис. 4) включает три слоя: интиму (преимущественно эндотелиальные клетки), медию (гладкомышечные клетки) и адвентицию (коллагеновые волокна).

На ВСУЗИ-изображении неизмененной ВСА визуализируются все три оболочки сосудистой стенки с различной эхогенностью. Интимальная оболочка представлена тонкой гиперэхогенной структурой. Медиальная оболочка определяется как гипоэхогенная зона средней толщины. Адвентициальная оболочка идентифицируется как наружная гиперэхогенная структура. В центральной зоне изображения располагается проводник с характерной акустической тенью.

2. Атеросклеротические изменения

При атеросклерозе ВСУЗИ-изображение зависит от состава АСБ (рис. 5). Липидные компоненты визуализируются как гипоэхогенные зоны, фиброзные элементы — как изоэхогенные структуры, кальций — как гиперэхогенные включения с акустической тенью позади.

Типичная эксцентричная АСБ характеризуется неравномерным утолщением сосудистой стенки с различной эхогенностью в зависимости от состава. При наличии кальциноза определяются яркие гиперэхогенные включения.

2.1. Аппаратное определение состава АСБ

Методика ВСУЗИ позволяет оценить состав АСБ при применении специальных программных режимов. В зависимости от типа применяемого катетера она называется или "виртуальная гистология", в случае применения фазово-электронных датчиков, или iMap, в случае механических датчиков ВСУЗИ (рис. 6). В коронарных артериях данный режим имеет высокую корреляцию с результатами классической гистологии (80-85%) и использует цветовое кодирование различных компонентов бляшки.

Режим аппаратного определения состава АСБ предоставляет количественную оценку состава АСБ, что позволяет прогнозировать риск эмболических осложнений. Бляшки с высоким содержанием некротического и липидного компонентов (>40%) считаются нестабильными и требуют особой осторожности при выполнении КС. Однако стоит отметить, что описанные аппаратные методики разрабатывались для применения только в коронарном русле и не валидированы для применения в каротидном бассейне, в связи с чем в данной статье их интерпретация носит теоретический характер и не может быть рекомендована для рутинного использования.

3. Артефакты при ВСУЗИ

Артефакты не несут клинического значения, но при недостаточном опыте могут быть ошибочно интерпретированы как патология. Необходимо знать основные типы артефактов для их правильной идентификации.

3.1. Астерикс (акустическая тень за кальцием)

Кальций формирует позади себя акустическую тень — астерикс (рис. 7), который необходимо дифференцировать от истинной полости.

Главным признаком артефакта является его расположение строго позади гиперэхогенной структуры (кальция) и треугольная форма акустической тени. Использование режима аппаратного определения состава АСБ помогает дифференцировать артефакт от истинной патологии.

3.2. Артефакт неравномерного вращения датчика

Данный артефакт (рис. 8) характерен только для механических систем ВСУЗИ и возникает вследствие неравномерной скорости движения приводного троса, вращающего датчик, из-за его частичного механического заклинивания.

Артефакт проявляется как радиальные искажения изображения, создающие ложное впечатление неровности контура сосуда. Некоторые производители имеют автоматическую программную коррекцию данного артефакта. Также коррекция положения проводникового катетера может устранить искажение.

4. Оценка результатов стентирования

После имплантации стента ВСУЗИ используется для оценки полноты раскрытия стента, степени остаточного стеноза, прилегания к стенке сосуда (рис. 9), а также выявления осложнений, среди которых краевая диссекция и протрузия бляшки.

При адекватном результате стентирования на ВСУЗИ визуализируются равномерно раскрытые ячеи стента, плотно прилегающие к стенке сосуда по всей окружности. Просвет артерии симметричный, признаков остаточного стеноза не определяется. Отсутствуют зоны неполной аппозиции стента.

Выступание или прободение АСБ в просвет сосуда через ячею стента, или протрузия бляшки (рис. 10) является потенциальным источником дистальной эмболизации и может приводить к неврологическим осложнениям.

Протрузия характеризуется неравномерным контуром просвета с выбуханием мягкотканных структур через ячеи стента в просвет сосуда. При массивной протрузии может определяться замедление тока контрастного вещества. Выявление протрузии требует дополнительных манипуляций: повторной постдилатации, имплантации второго стента.

5. Клинические примеры

Клинический пример № 1. Пациент П., мужчина, 70 лет

Пациент госпитализирован с жалобами на периодические головокружения и головные боли. По данным ультразвуковой допплерографии и мультиспиральной компьютерной томографии выявлен 80%-й стеноз устья правой ВСА (рис. 11). Пациенту выполнено КС с применением ВСУЗИ.

После установки устройства церебральной защиты выполнено заведение датчика ВСУЗИ (рис. 12). По данным ВСУЗИ определены протяженность пораженного участка, истинный диаметр артерии и оптимальные параметры стента. Имплантирован однослойный стент открытого дизайна (диаметр 7 мм, длина 40 мм). Выполнена постдилатация баллонным катетером.

На контрольной СА просвет артерии восстановлен полностью, признаков диссекции интимы или протрузии АСБ не выявлено. Однако при выполнении контрольного ВСУЗИ были обнаружены протрузии бляшки, не визуализировавшиеся на СА (рис. 13).

Выполнена повторная постдилатация стента в зоне протрузии — давление 16 атмосфер. На контрольном ВСУЗИ признаков протрузии не выявлено. В периоперационном и отдаленном послеоперационном периодах у пациента неврологический дефицит не развился.

Данный клинический случай демонстрирует возможности визуализации протрузий АСБ по данным ВСУЗИ, которые не идентифицируются на классической СА, и подчеркивает важность применения ВСУЗИ для профилактики эмболических осложнений.

Клинический пример № 2. Пациент Б., мужчина, 56 лет

Пациент госпитализирован с жалобами на головные боли, головокружения, шум в ушах. В анамнезе — острый боковой инфаркт миокарда (2015г), стентирование коронарной артерии. По данным ангиографии (рис. 14) выявлен осложненный 70%-й стеноз устья правой ВСА.

Установлен фильтр-ловушка. Имплантирован однослойный стент с открытым дизайном ячеи (диаметр 7 мм, длина 40 мм). На контрольной СА выявлен остаточный стеноз >50%, выполнена постдилатация баллонным катетером (давление 14 атмосфер).

По данным ВСУЗИ (рис. 15) после постдилатации тромбоза и протрузии не выявлено. Однако на контрольной СА определялось замедление тока контрастного вещества (эффект "no-flow").

На этапе удаления фильтра у пациента развились признаки общемозгового неврологического дефицита (дизартрия, двоение в глазах, нарушение координации). После смены фильтра кровоток восстановлен, неврологический дефицит полностью регрессировал в течение нескольких часов.

В корзине фильтра обнаружены множественные фрагменты АСБ (рис. 16). По данным мультиспиральной компьютерной томографии головного мозга (рис. 17) острых очаговых изменений не выявлено. В отдаленном периоде неврологическая симптоматика отсутствует (NIHSS 0 баллов, mRS 0 баллов).

Данный случай демонстрирует, что повторная постдилатация однослойного стента с открытым дизайном ячеи при осложненной бляшке сопряжена с риском пролабирования фрагментов АСБ и не рекомендована. Методика ВСУЗИ позволяет своевременно выявлять факторы риска эмболических осложнений и корректировать хирургическую тактику.

Обсуждение

Статья представляет первый отечественный сборник интерпретации ВСУЗИ-изображений в каротидном бассейне. Ранее подобные сборники существовали только для коронарного русла [10], что создавало трудности для специалистов при освоении методики ВСУЗИ в рамках КС.

Наше исследование (n=173) продемонстрировало, что ВСУЗИ обеспечивает в 2,667 раза более частое выявление протрузий атеросклеротических масс в сравнении с рентгеноконтрастной ангиографией (95% доверительный интервал: 1,009-7,051, р<0,05): в основной группе протрузии обнаружены у 15,29% больных vs 4,5% в контрольной группе, при этом 12,94% протрузий были выявлены исключительно методом ВСУЗИ и не визуализировались ангиографически. Из 13 протрузий в основной группе только 2 (2,35%) были выявлены по данным СА, остальные 11 (12,94%) подтверждены данными ВСУЗИ и при этом не были визуализированы на СА. Таким образом, методика ВСУЗИ позволила выявить вдвое больше случаев протрузии компонентов бляшки стентов по сравнению с СА.

Режим аппаратного определения состава АСБ при реконструкции обнаруживает высокую диагностическую точность: согласно метаанализу Mishra B, et al., соответствие "виртуальной гистологии" реальной гистологической структуре составляет 80-85% [11]. В нашем исследовании у всех 7 больных с выявленными протрузиями доминировали некротический и липидный компоненты (суммарно >50%), что позволяет идентифицировать нестабильные атеросклеротические поражения с повышенным риском эмболических осложнений. Так, своевременное обнаружение протрузий при помощи ВСУЗИ позволяет выполнить дополнительные манипуляции, среди которых повторная баллонная дилатация и имплантация второго стента, для предотвращения эмболических событий.

Важным аспектом нашего исследования является демонстрация типичных артефактов — акустической тени за кальцификатом и неравномерного вращения датчика. Знания их необходимы для корректной интерпретации изображений. Представленные примеры охватывают ультразвуковую анатомию сосудистой стенки, атеросклеротические поражения различной морфологии, характерные артефакты и постимплантационные изменения, позволяющие сформировать подход к визуальной диагностике для специалистов рентгенэндоваскулярной хирургии.

Заключение

Представленные интерпретации ВСУЗИ-изображений в каротидном бассейне обеспечивают стандартизированный подход к визуальной диагностике при КС и могут использоваться для обучения специалистов рентгенэндоваскулярной хирургии.

Приведенные примеры включают описание нормальной анатомии сосудистой стенки, атеросклеротических изменений различного состава, основных типов артефактов и послеоперационных осложнений. Правильная интерпретация ВСУЗИ-изображений критична для принятия клинических решений во время операции и профилактики эмболических осложнений.

Исследование показало, что применение ВСУЗИ позволяет выявлять протрузии АСБ в 2,667 раза чаще в сравнении с использованием классической СА. Результат ВСУЗИ влияет на технику выполнения КС.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.