С 1956 г. метод инструментальной диагностики – эхоэнцефалография (ЭхоЭГ) или УЗИ мозга широко применяется в неврологии, нейрохирургии и травматологии для диагностики заболеваний и травматических повреждений головного мозга.
По получаемым данным можно судить о положении мозга, состоянии желудочковой системы, наличии объёмных образований. Наиболее часто ЭхоЭГ используется при травмах, опухолях, сосудистых поражениях и при гипертензионно-гидроцефальных синдромах.
Несмотря на внедрение высокоинформативных методик компьютерной и магнитно-резонансной томографии, в больницах и клиниках продолжают применять ЭхоЭГ. Это связано в первую очередь, с низким порогом экономической доступности, простой эксплуатацией, быстрым получением результатов.
Как работает методика?
Метод основан на регистрации отражённого ультразвука от различных структур головного мозга, отличающихся акустической плотностью. Ультразвуковой сигнал, отражаясь от срединных структур мозга, эпифиза, прозрачной перегородки, III желудочка, возвращается и регистрируется.
В основе пьезоэлектрических датчиков, которые излучают и принимают ультразвук, лежат пьезопластины. Это устройства, способные преобразовывать электрические колебания в ультразвуковые.
Частота ультразвука, применяемого для ЭхоЭГ выше 20 кГц – частоты слышимого звука, импульсы распространяются в однородной среде с постоянной скоростью.
При эмиссионном методе исследования, для излучения и приёма отражённого от мозговых структур ультразвука, используется один и тот же пьезодатчик. Расстояние до отражающего объекта высчитывается, как ½ времени, прошедшего с момента посылки ультразвукового сигнала до момента его прихода в приёмник. Ведь ультразвук проходит одно и то же расстояние дважды: от излучателя до отражающего объекта и обратно в приёмник.
Ультразвук отражается от границы сред, отличающихся по плотности:
- кости черепа;
- мозговые оболочки;
- ликвор;
- белое и серое вещество мозга;
- сосуды;
- патологические образования (опухоли, кисты, гематомы и др.).
Чтоб повысить качество данных, для Эхо-ЭГ нужно применять датчики с высокой частотой излучаемого ультразвука. Обратная сторона – размывание, интерференция отражённых сигналов. Опытным путём была вычислена «золотая середина» – частота примерно 250 Гц.
Техника проведения ЭхоЭГ
Для рутинного обследования эмиссионным методом датчик располагают в области височной кости на 1-2 см выше ушной раковины. Суть в том, что для этой позиции есть чёткие критерии нормы отражённого сигнала. Соответственно, любые отклонения будут заметны.
На размер, вернее – объём, такой зоны, влияют мощность и частота ультразвука: чем выше мощность и ниже частота, тем глубже проникнет сигнал. Соответственно, будет шире начальный комплекс, после которого регистрируется конечный комплекс – отражение от оболочек, костей и мягких тканей противоположной стороны головы.
Усилив исходящий сигнал, рядом с конечным комплексом можно зафиксировать низкоамплитудное эхо от субарахноидального пространства.
Что видно при исследовании?
Между начальным и конечным комплексами регистрируются сигналы, отражённые от субарахноидального пространства, боковых желудочков, III желудочка, прозрачной перегородки, эпифиза, крупных сосудов, патологических образований – кист, гематом, опухолей.
Наиболее устойчивый и высокоамплитудный сигнал лоцируется от срединных структур мозга (М-эхо). Он может иметь различную форму: пикообразную, расщеплённую или двухзубцовую. Как правило, это зависит от ширины III желудочка.
Между сигналом от срединных структур мозга и конечным комплексом, лоцируются отзвуки от медиальной и латеральной стенок нижнего рога бокового желудочка противоположного полушария. По характеристикам сигнала от латеральной стенки определяются параметры желудочковой системы мозга, в частности – вентрикулярный индекс.
Как проводится процедура?
Исследование человека проводят в положении лёжа на спине. При невозможности уложить больного, процедуру можно провести и в положении сидя.
Врач должен находиться в удобном положении с хорошим доступом к аппарату (чтоб иметь возможность менять усиление и мощность аппаратуры во время исследования). Также полезна возможность без неудобства устанавливать датчики на голове больного.
Предварительно проводят краткий сбор анамнеза заболевания, осмотр и пальпацию головы для выявления как анатомических особенностей строения черепа данного больного, так и возможных травматических повреждений мягких тканей головы и черепа.
Для лучшего прохождения ультразвука и надёжного акустического контакта, в местах установления датчиков кожу головы смазывают специальным гелем или вазелиновым маслом.
Эмиссионная методика эхоэнцефалографии
Обследование начинают с точки в височной области над наружным слуховым проходом. Это – место проекции III желудочка и эпифиза.
На экране возникают начальный и конечный комплексы, а между ними – несколько пиков, отражённых от глубоких структур головного мозга.
Часть импульсов непостоянна, часть относительно стабильна, другие возникают вследствие патологических изменений в мозге.
Главный ориентир эхоэнцефалографии: М-эхо
М-эхо – наиболее постоянный эхосигнал. Он совпадает по расстоянию с геометрической средней линией головы в сагиттальной плоскости. Имеет высокую амплитуду и широкое основание, чаще всего в виде остроконечного пика с ровными, без зазубрин, сторонами.
При лоцировании М-эха нужно стремиться к сохранению стабильного остроконечного сигнала. Потому что изменение мощности и усиления аппарата будут менять форму, ширину и вершину М-эха. Возможны варианты, когда которых М-эхо расщепляется на несколько импульсов, что бывает на фоне расширения желудочковой системы мозга (гидроцефалии).
При получении сигналов от медиальной и латеральной стенок III желудочка, М-эхо приобретает форму одиночных импульсов с широким основанием.
В норме ширина в основании данного сигнала не превышает 6 мм. Если показатель больше, то это указывает на расширение III желудочка.
Различают несколько признаков М-эха, отличающих его от других сигналов эхоэнцефалографии:
- М-эхо формируется от структур, в норме расположенных в срединно-сагиттальной плоскости.
- Определяют М-эхо при полном насыщении эхосигнала. Путём повышения мощности излучения ультразвука до тех пор, пока дальнейшее усиление не даёт прироста высоты, амплитуды сигнала, а проявляется только в виде его расширения.
- М-эхо является доминирующим сигналом, преобладая по амплитуде над другими эхосигналами.
- М-эхо наиболее устойчивый сигнал. Он сохраняет относительно устойчивую форму и амплитуду при изменении угла наклона датчика.
- М-эхо регистрируется на определённой линейной протяжённости вдоль боковой поверхности черепа.
Типичные зоны Эхо-ЭГ
Исследование начинают с размещения датчика у латерального края правой или левой надбровной дуги. Эти зоны называются правая или левая типичные. В этих точках регистрируется сигнал от задней части прозрачной перегородки.
Затем не смещая датчик усиливают сигнал и производят небольшие линейные и угловые перемещения датчика на 3-5°.
Затем, на данном уровне мощности, датчик линейно перемещают по коже головы. Ориентиры – латеральные отделы лобных бугров, места проекции коронарного шва.
Лоция прозрачной перегородки
В ходе перемещения датчика уровень усиления периодически изменяют.
Цель – иметь возможность лоцировать все отражённые сигналы при их различных амплитудных значениях. Исследование эхосигнала от прозрачной перегородки повторяется несколько раз. Попеременно с одной и с другой стороны головы.
Получив сигнал от задней части прозрачной перегородки, измеряют расстояние до него и до конечного комплекса. Для полного исследования прозрачной перегородки датчик перемещают вдоль верхней горизонтальной линии (как на рисунке ниже).
Эпифиз
Перемещая датчик далее, получают М-эхо от эпифиза и стенок III желудочка мозга. После, проводятся ориентировочные измерения расстояния до него и до конечного комплекса (рис.2).
В этом месте, в норме, наилучшим образом лоцируется сигнал от эпифиза и III желудочка мозга.
После идентификации М-эха, регулировкой уровня усиления, его амплитудное значение устанавливается близким к области насыщения.
Затем, повышая усиление и меняя угол наклона, датчик медленно перемещают в направлении наружного затылочного бугра.
Третий желудочек
В точке, расположенной посередине между наружным затылочным бугром и ушной вертикалью, производится идентификация М-эха. А затем усиление увеличивается, и распознаётся сигнал, отражённый от переднесредних отделов нижнего рога.
После этого проводятся ориентировочные измерения расстояний до этих двух сигналов и конечного комплекса.
Чтоб убедиться в верности полученных значений, исследование повторяют 3-5 раз с правого и левого полушария.
Трансмиссионная методика эхоэнцефалографии
По завершении эмиссионного этапа проводят обследование с использованием трансмиссионного метода. Это поможет избежать ошибки, так как в условиях патологии мозга может возникать значительное количество дополнительных тканевых сигналов.
Применяется два датчика, один из которых работает как излучатель, а другой как приёмник. Устанавливаются напротив друг друга битемпорально – по обе стороны височных областей.
Подсчитанная битемпоральная дистанция (Dbt) является половиной арифметического значения расстояния между датчиками. В норме Dbt должна совпасть с М-эхо, полученным эмиссионным методом. Разумеется, при исследовании с правой (Md) и левой (Ms) сторон:
Dbt=Md=Ms
В случаях смещения срединных структур вследствие патологического процесса слева направо (MdMs), битемпоральная дистанция совпадает с полусуммой расстояния до М-эха:
Dbt=(Md+Ms)/2
Смещение срединных структур мозга (D) рассчитывается как полусумма разницы между М-эхо (М>) с противоположной от смещения стороны и М-эхо на стороне смешения (М<):
D=(М>-M<)/2
Вентрикулярный индекс
Далее оцениваются ширина третьего желудочка, степень расширения боковых желудочков и субарахноидальных пространств мозга, наличие атипичных и тканевых сигналов, степень пульсации М-эхо с правого и левого полушария.
Ширина третьего желудочка мозга определяется как расстояние между составляющими расщеплённого М-эхо. У детей в норме, этот показатель составляет 2-4 мм, у взрослых — 3-5 мм.
Подсчёт вентрикулярного индекса (Vi) позволяет оценивать степень расширения боковых желудочков. Для этого, ранее полученные данные значений расстояний М-эхо (М), конечного комплекса (Ct), латеральной стенки бокового желудочка (Cltat) включаются в формулу:
Vi=Ct-M/Ct-Clat
Степень расширения боковых желудочков свидетельствует о наличии гидроцефалии и её выраженности. Идентификацию сигналов от отделов желудочковой системы мозга проводят с учётом объективных параметров:
- форма;
- амплитуда;
- пространственное расположение;
- размеры линейной протяжённости;
- характер и амплитуда пульсаций.
Подоболочечное пространство
Ширина субдурального пространства (S) в норме не превышает 3 мм. Этот показатель вырастает на фоне гидроцефалии, субдуральной гематомы, атрофии коры мозга.
Данный параметр устанавливают, измерив расстояние между двумя отметками. Первая – конечный комплекс, а вторая – остроконечный сигнал рядом с ним. Для лучшей визуализации этих отметок требуется повышать усиление.
Оценка пульсации сигналов
При проведении эхоэнцефалографии могут наблюдаться пульсирующие сигналы – ритмические и аритмические (ундулирующие).
Патологические явления в мозгу на эхоэнцефалограмме
На эхограмме могут определяться дополнительные тканевые сигналы и сигналы от патологических процессов.
При отёке и набухании головного мозга регистрируются пикообразные с узким основанием сигналы.
Дополнительные сигналы от опухолей, кист, абсцессов, регистрируются не часто, так как их амплитуда крайне мала.
От гематом эхо-сигналы получают чаше, особенно при наличии хронической гематомы. Эти высокоамплитудные сигналы обычно не пульсируют, мало реагируют на изменение угла датчика и регистрируются перед конечным комплексом.
При наличии объёмных образований в области больших полушарий головного мозга отмечается смещение М-эха более чем на 2 мм от средней линии.
Опухолевые процессы
Величина смещения М-эхо при опухолях с супратенторальной локализацией зависит от размеров опухоли, реактивности мозговой ткани и оболочек.
Перифокальный отёк мозговой ткани при злокачественных опухолях обычно более выражен, чем при доброкачественных, что проявляется смещением срединных структур в большей степени и регистрацией дополнительных тканевых сигналов.
При наличии опухоли с субтенторальной локализацией бывают получены косвенные признаки в виде внутренней гидроцефалии и изменения на эхограмме при лобно-затылочном лоцировании.
Атрофические процессы
Смещения срединных структур мозга и расширение субдурального пространства регистрируются у больных с различными атрофическими процессами. Как правило, тогда, когда больше затрагивается одно из полушарий.
Например, такие изменения могут быть после перенесённого инсульта, воспалительного процесса (энцефалита) или черепно-мозговой травмы.
При заболеваниях, затрагивающих оба полушария (болезнь Пика, энцефалопатии и т.д.), смещение срединных структур может не наблюдаться, но будет отмечаться расширение субдуральных пространств.
Нарушения кровобращения
При субарахноидальных кровоизлияниях наблюдаются расширенные субарахноидальные пространства вследствие попадания в них крови.
На фоне геморрагических инсультов предполагаются смещения срединных структур различной степени.
Если мозговая ткань пропитывается кровью, могут возникать дополнительные сигналы. Степень смещения будет менее выраженной, чем в случаях формирования внутримозговой гематомы.
При ишемических инсультах изменения на эхоэнцефалограмме выражены в меньшей степени. И в большей степени зависят от реактивности мозговой ткани в области инсульта.
Нарушения ликвородинамики
При гидроцефалии наблюдается увеличение размеров боковых и третьего желудочка.
Нарушение оттока ликвора приводит к увеличению поверхностей боковых желудочков, от которых отражается ультразвук. Соответственно, появляются высокоамплитудные эхо-сигналы между М-эхо и начальным и конечным комплексом.
Также наблюдаются и другие явления:
- «отдавливание» сигнала от латеральной стенки боковых желудочков мозга к конечному комплексу, и от медиальных их стенок к М-эхо.
- меняется количество сигналов;
- появляются сигналы слитного характера;
- увеличивается линейная протяжённость сигналов.
Выраженные изменения со стороны желудочковой системы наблюдаются при окклюзионной гидроцефалии. Субдуральные пространства в таком случае не расширены. В отличие от этого при открытой гидроцефалии субдуральные пространства расширяются вместе с желудочками.
При различных формах гидроцефалий эхо-сигналы могут сливаться с М-эхо. В таких случаях необходимо чётко регулировать усиление сигналов и проверить их симметричность, контролировать М-эхо трансмиссией.
Травмы и повреждения на эхоэнцефалограмме
При лёгкой черепно-мозговой травме, смещения срединных структур обычно не наблюдается. В случаях средней и тяжёлой черепно-мозговой травмы с локальными очагами поражения, регистрируются смещения М-эхо. Отмечаются и дополнительные сигналы.
У таких больных, как правило, имеется и внутричерепная гипертензия различной степени выраженности, которая может проявляться в увеличении индекса пульсации.
При наличии эпи- или субдуральной гематомы, отмечаются смещения М-эхо в сторону здорового полушария. Иногда лоцируется высокоамплитудный, непульсирующий сигнал от самой гематомы.
Клиническая ценность метода эхоэнцефалографии
ЭхоЭГ практически не имеет противопоказаний: её нельзя делать только при открытых ЧМТ. Потому широко применяется в диагностике различной неврологической патологии:
- опухолей головного мозга;
- внутричерепных гематом травматической этиологии;
- геморрагических инсультов;
- ушибов и размозжений головного мозга на самом первом этапе диагностики.
До 60-70% пострадавших в автокатастрофах, получают повреждения головы. И попадают они в ближайшие больницы. Там нередко метод ЭхоЭГ является ведущим для решения вопросов экстренной диагностики и выбора тактики лечения.
Однако методика, несмотря на простоту и доступность, требует хороших навыков и опыта от врача.
Отсутствие на эхограмме смещения М-эха не позволяет полностью исключить объёмный процесс. Так как при некоторых его локализациях (полюсы лобной и затылочной долей, парасагитальные и базальные отделы мозга), смещения может и не быть.
Также не исключаются ложноотрицательные или ложноположительные результаты.
Возможны вследствие малого опыта у врача, выраженной деформации мозга, повреждения мягких тканей головы и костей черепа и т.д.
Поэтому в случае неясной клинической картины и отрицательной динамики заболевания, необходимо проводить КТ или МРТ. При отсутствии такой возможности и при наличии показаний – накладывать фрезевые отверстия.
Эхопульсография — (Эхо-ПГ)
Эхопульсография (ЭхоПГ) помогает устанавливать особенности дислокации мозговых и позвоночных сосудов, выраженность внутричерепной гипертензии. Такие данные получают в результате регистрации и анализа амплитуды и формы пульсирующего ультразвукового сигнала, идущего от сосудов и стенок желудочковой системы мозга.
Ультразвук позволяет проводить исследование пульсаций сонных и позвоночных артерий на шее и их интракраниальных ветвей. Тем не менее ЭхоПГ сонных и позвоночных артерий на шее уже почти не применяется. Причина в малой специфичности и трудности интерпретации получаемых результатов. Тем более что сейчас доступны допплеровские исследования сосудов шеи. Исследование интракраниальных артерий проводится более часто.
В 1982 году, Г. И. Эниня и В. X. Робуле конструировали специальную приставку к аппарату «Эхо-11» и «Эхо-12». Прибор позволяет регистрировать и анализировать пульсирующие сигналы стандартными датчиками с частотой 0,88 и 1,76 МГц.
Исследование производят в положении больного на спине. Врач садится у головы больного, при этом он должен иметь хороший доступ к аппаратуре.
Артерии мозга и шейного отдела
Для исследования супраклиноидной части внутренней сонной артерии и начального участка средней мозговой артерии, датчик располагают в лобной области, в 2-3 см от средней линии сагиттальной плоскости головы, ориентируясь кзади и вниз в направлении турецкого седла (сигнала от сифона внутренней сонной артерии на глубине 7-9 см).
В этой же области можно получить пульсограмму от начального участка средней мозговой артерии на глубине 8-10 см, направляя датчик кзади и вниз. Эхолокация средней мозговой артерии проводится на глубине 2-4 см при расположении датчика в височной области над слуховым отверстием и под углом 70-90° по отношению к срединной сагиттальной плоскости головы.
Расположив датчик на 2-3 см ниже сосцевидного отростка за грудино-ключично-сосцевидной мышцей, на глубине 2-5 см можно получить пульсограмму от позвоночной артерии соответствующей стороны.
При исследовании основной артерии датчик располагают в затылочной области (в проекции большого затылочного отверстия) под углом 20–30° к горизонтальной плоскости. Поиск сигнала основной артерии ведут на глубине 10–11 см.
Особенности проведения
При локации сосудов меняют усиление, мощность и угол наклона датчика.
Врачом анализируются амплитудные и временные характеристики систолического и диастолического отделов ультразвуковой кривой и инцизуры.
Дикротический индекс, отношение амплитуды инцизуры к максимальной амплитуде ЭхоПГ. Отражает состояние периферического сопротивления в бассейне артерий малого диаметра.
Диастолический индекс, отношение амплитуды дикротического зубца к максимальной систолической амплитуде. Характеризует состояние периферического сопротивления в области оттока крови из артерий в вены.
Отношение периода анакротической фазы к длительности всего пульсового периода отражает эластические свойства сосудов.
При одновременной регистрации ЭКГ анализируют время запаздывания пульсовой волны от зубца R. Этот параметр — время прохождения пульсовой волны от сердца к сосудам мозга.
ЭхоПГ может применяться для определения стеноза и закупорок основной, передней и средней мозговых артерий, внутренней сонной артерии в сифоне, мешотчатых и артериовенозных аневризм.
Также данная методика может успешно применяться для диагностики и динамического наблюдения при внутричерепных гипертензиях.
