Ультразвуковое допплеровское исследование в диагностике реноваскулярной артериальной
И.В. Дуган, канд. мед. наук, Главный военно-медицинский клинический центр «Главный военный клинический госпиталь» МО Украины
Реноваскулярная артериальная гипертензия (АГ) — синдром высокого артериального давления (АД), обусловленный стенотически-окклюзивными заболеваниями «основной»
почечной артерии (ПА) или ее ветвей. Согласно данным литературы АГ реноваскулярной природы диагностируют у 3–5% взрослых и у 60% детей с повышенным АД [1, 2].
Золотым стандартом выявления поражения ПА является селективная ангиография. Однако этот метод имеет существенные ограничения, включающие инвазивность, воздействие ионизирующего излучения и контрастных средств. Диагностировать стеноз ПА позволяют компьютернотомографическая ангиография (КТА) и контрастная магнитно-резонансная томография (МРТ). Возможности обоих методов в выявлении заболеваний ПА известны. КТА имеет более высокое разрешение, чем МРТ, но также предполагает применение контрастных средств и противопоказана пациентам с почечной недостаточностью. МРТ является дорогостоящим методом и не может быть применена у пациентов, страдающихклаустрофобией. Кроме того, по результатам КТА и МРТ можно выявить структурные изменения ПА, но не характер кровотока в них. Однако даже наличие бляшки в ПА недостаточно для подтверждения реноваскулярного характера АГ, так как атеросклероз может сочетаться с эссенциальной АГ. Благодаря значительному повышению качества диагностической аппаратуры, достигнутому в течение последних 10 лет, цветная допплеровская ультрасонография стала методом выбора для скрининга реноваскулярных заболеваний. В сравнении с КТА и МРТ допплеровская ультрасонография является неинвазивным, недорогим, не предполагающим применение контрастных средств методом с высокой чувствительностью и прогнозируемой ценностью отрицательного результата. Интерес к допплерографии обусловлен тем, что метод позволяет совместить оценку структурных изменений ПА и степени гемодинамических нарушений, а также определить необходимость вмешательства. Тем не менее результаты этого метода исследования во многом зависят от квалификации исследователя, знания анатомических вариантов почечных сосудов, диагностических критериев их структурных и функциональных нарушений и технических ограничений метода [4]. Стратегия обследования, основанного на применении допплеровского метода квалифицированным исследователем, является высокорентабельной, так как оптимизирует ведение больных с реноваскулярной АГ, позволяя значительно уменьшить количество дорогостоящих диагностических ангиографий. Ангиографию (с возможностью выполнения ангиопластики на заключительном этапе) проводят пациентам, у которых по данным допплеровского обследования выявлены при знаки реноваскулярной АГ. Сегодня увеличивается количество пациентов с реноваскулярной АГ, лечение которых начинают с выполнения соответствующей малоинвазивной лечебной процедуры [3–5]. Распространенность реноваскулярной АГ среди пациентов с повышенным АД составляет 0,5%, поэтому большинство исследователей считают скрининговое обследование всех больных с Г нецелесообразным [1]. Однако при обследовании больных с клинической симптоматикой, свидетельствующей о наличии реноваскулярной АГ, ситуация меняется. Обследование позволяет выявить стенозы ПА у 10–31,5% таких лиц [3]. Наиболее частыми причинами реноваскулярной АГ являются атеросклеротический стеноз ПА (в 60% случаев) и фибромускулярная дисплазия (в 35% случаев). Атеросклеротический стеноз чаще развивается в проксимальном отделе ПА у пожилых людей. Фибромускулярную дисплазию, в основном в центральной трети ПА, выявляют преимущественно у женщин в возрасте 30–40 лет. Внутрипочечные стенозы встречаются реже, в основном в сегментарных артериях. Другими причинами реноваскулярной АГ являются нейрофиброматоз, феохромоцитома, эмболия или тромбоз артерий почки, тромбоз почечных вен, новообразования почки, аневризмы ПА и сосудистые мальформации [1, 2]. Основанием для обследования больного с оценкой состояния ПА является стабильная АГ с уровнем диастолического АД (ДАД) не ниже 110 мм рт. ст., резистентная к терапии двумя антигипертензивными препаратами (таблица) [2]. Методика исследования Существуют значительные анатомические и технические ограничения метода вследствие аттенуации ультразвуковой волны в связи с большой глубиной залегания ПА, движений почек при дыхании пациента, наличия газов в кишечнике и артефактов из-за его перистальтики. Однако по данным литературы основные ПА могут быть адекватно визуализированы у взрослых в 95% случаев [5]. Подготовка к исследованию — важная составляющая успеха. Исследование проводят только натощак, не менее чем через 12 ч после последнего приема пищи. Перед исследованием желательно не принимать лекарственные препараты, особенно спазмолитики, рекомендованы обычные меры борьбы с излишней пневматизацией кишечника.
В протокол исследования обязательно должно быть включено полное ультразвуковое исследование почек. Следует оценить длину почки, толщину и эхогенность почечной паренхимы.
Важными для установления природы АГ могут быть такие признаки, как атрофия почек, гидронефроз, рубцы в паренхиме, конкременты, объемное образование или опухоль.
Для визуализации ПА используют все доступные акустические окна. Если возможно, исследование начинают с прямого переднего абдоминального доступа, но он не всегда эффективен с учетом указанных выше причин. В таких ситуациях используют косой или декубитальный доступ, что позво ляет провести ультразвуковой луч через печень или почку как через акустическое окно.
Перед началом исследования следует оптимизировать такие настройки цветного и импульсного допплера, как «color gain» (цветовое усиление), «color velocity scale» (цветовая шкала скорости) и «wall filter» (фильтр сосудистой стенки). Проведение предварительных настроек необходимо из тех соображений, что запись допплерограмм может быть осуществлена только в момент задержки дыхания, и оператор к этому моменту должен быть готов осуществить запись. Запись допплерограмм должна быть произведена как в участках ламинарного кровотока, так и в визуализированных участках, где поток крови демонстрирует зоны артефакта, так называемого элайзинг-эффекта1. Последние могут соответствовать участкам стенозирования, однако могут быть связаны с извитостью артерии. Спектральное допплеровское исследование проводят с максимально меньшим пробным объемом, чтобы центральный луч проходил под углом менее 60° по отношению к направлению потока крови.
На следующем этапе исследуют брюшной отдел аорты (от уровня верхней мезентериальной артерии до бифуркации). Наличие в аорте атеросклеротических бляшек повышает вероятность выявления бляшек в ПА. Важным может оказаться обнаружение в аорте значимых стенозов и аневризм. В завершение в аорте измеряют максимальную систолическую скорость кровотока (МССК) для последующего расчета почечно-аортального соотношения (RAR; см. ниже).
На рис. 1, 2 представлена случайно выявленная при исследовании ПА с целью поиска причин вазоренальной АГ коарктация аорты у больного Т., 18 лет, который был направлен на ультразвуковое исследование ПА в связи с существующей длительное время стойкой и резистентной к лечению АГ (АД 160– 180/110–120 мм рт. ст.). Если бы гемодинамику в ПА изучали изолированно от изменений гемодинамики в аорте, то результат мог оказаться ложноположительным. Рутинное ультразвуковое исследование в данном случае не выявило структурных изменений в аорте, почках и надпочечниках. При допплеров-ском исследовании ПА и аорты были обнаружены значительные изменения: кровоток в обеих ПА и аорте по скоростным и спектральным характеристикам носил коллатеральный характер. Была значительно снижена МССК и увеличено время ускорения кровотока, форма кривой была изменена по типу демпфированной. Исследование ветвей грудного отдела аорты выявило в обеих сонных и подключичных артериях магистральный кровоток с обычными скоростными параметрами. Полученные данные дали основание предположить наличие у больного коарктации нисходящего отдела грудного отдела аорты, что было подтверждено при проведении ангиографии. Больному было выполнено хирургическое вмешательство. Данный клинический случай демонстрирует важность системного обследования больных и необходимость учета состояния кровообращения в аорте при выявлении стенозов ПА.
Протокол исследования должен включать обязательное исследование обеих ПА от истока до ветвления на сегментарные артерии в области ворот почек. Правая ПА, как правило, визуализируется лучше, чем левая, удается получить даже черно-белое изображение ее устья. Ход левой ПА обычно удается проследить только по картограмме. Для получения изображения устья правой ПА необходимо провести сканирование в передних поперечных срезах сверху вниз от уровня верхней мезентериальной артерии. На рис. 3 представлена эхограмма устьев правой и левой ПА в режиме цветного допплеровско-го картирования (ЦДК). Устье левой ПА чаще располагается на том же уровне, что и устье правой ПА, которая направлена чуть кпереди, затем делает разворот и уходит за нижнюю полую вену. Устье левой ПА удобно визуализировать в косой декуби-тальной позиции, дистальные отделы правой и левой ПА — из декубитальных позиций, используя правую и левую почки как акустическое окно. У детей и худых пациентов через почечное акустическое окно удается визуализировать ход ипсилатераль-ной ПА, аорту и устье контралатеральной ПА. Этот доступ особенно удобен для поиска добавочных и удвоенных ПА (рис. 4). Они могут начинаться от низлежащих отделов брюшной аорты или подвздошных артерий и идти к воротам почки или полюсам. На схеме (рис. 5) представлен ход удвоенных и добавочных ПА. Важно проследить в них кровоток на всем протяжении, так как обычно они имеют меньший диаметр, и даже небольшая по размеру атеросклеротическая бляшка может привести к развитию системно значимого стеноза.
В каждой из ПА кровоток следует проанализировать с помощью ЦДК и импульсного допплера на всем протяжении, включая область ворот и главные сегментарные ветви. Поиск направлен на выявление участков высокой скорости, свидетельствующих о наличии феномена «элайзинга», участков турбулентности. В них обязательно необходимо провести запись допплерограмм с целью выявить гемодинамически значимые изменения. В случае отсутствия изменений по тока крови запись допплерограмм проводят в области устья артерии, в среднем ее отделе и ближе к области ворот. Кроме того, следует обязательно осуществить запись допплерограмм в области верхнего, среднего и нижнего сегментов междолевых артерий.
Длительность исследования обеих ПА обычно занимает 40–60 мин [2]. Если больной недостаточно подготовлен или у него избыточная масса тела, проводить исследование нецелесообразно, так как отсутствие полного объема информации не позволит сделать компетентное заключение. Такого больного можно направить для дополнительной подготовки или назначить другое исследование.
В целях оптимизации работы и сокращения ненужных расчетов в настоящее время принято учитывать минимальное количество цифровых показателей, среди них — пиковую систолическую скорость, время или индекс ускорения и индекс резистентности. Последний сам по себе не говорит о рено-васкулярной природе АГ, но его изменения характерны для обструкции, диффузного поражения паренхимы и модифицируются после лечебных реваскуляризирующих манипуляций в ПА [5].
Технические трудности, связанные с изучением ПА, могут быть уменьшены при применении контрастных средств для ультразвуковых исследований. Они не несут токсической нагрузки, позволяют не только улучшить визуализацию артерий, но и значительно облегчить визуализацию добавочных ПА и ветвлений в области ворот почки, повышают чувствительность и специфичность исследования в выявлении стенозов [6, 7] и в целом уменьшают время обследования. M.L. Melany и соавторы предложили четырехшаговый метод определения эффективности выявления ПА [6, 7]:
1 балл — минимальная визуализация (обычно дистальной части артерии вблизи почечных ворот);
2 балла — частичная визуализация различных сегментов;
3 балла — визуализация большей части длины артерии;
4 балла — полная визуализация от устья до ворот. Согласно результатам, полученным этими авторами, эффективность выявления ПА без применения контрастного средства составляет 2,56 балла, с применением плацебо — 2,71 балла, а с использованием контрастного средства для ультразвукового исследования — 3,69 балла. Чувствительность и специфичность метода в выявлении стенозов ПА при применении контрастных средств повышаются на 10–20% [6, 7].
Оценка результатов исследования
Стеноз или окклюзия ПА приводит к ишемизации ткани почки, включению ренин-ангиотензин-альдостеронового механизма, что обусловливает повышение АД. Снижение перфузии дистальней стеноза возникает при уменьшении диаметра остаточного просвета на 50–60%. К почечной ишемии и развитию вазоренальной АГ могут приводить только системно значимые стенозы. В связи с этим задачи исследования сужаются до поиска стенозов 50–60% и выше, поскольку стенозы с меньшей степенью сужения клинического значения не имеют.
При диагностике стенозов в ПА необходимо учитывать следующее:
• главный критерий — повышение скорости кровотока внутри стенозированного участка артерии [3, 4, 8]. Скорость кровотока нарастает соответственно степени сужения, поэтому этот показатель можно использовать для оценки тяжести стеноза. Локальный гемодинамический перепад визуализируется в виде участка кровотока с феноменом «элайзинга»;
• важна правильная корректировка угла (60° и менее) между направлением кровотока и центральным лучом для точного измерения перепада скорости;
• большинство стенозов сопровождается постстенотиче-ской турбулентностью, которую можно рассматривать в качестве дополнительного признака с невысокой специфичностью, так как она возможна и при других условиях. Постстенотическая турбулентность обусловлена спектральным расширением и реверсными потоками. При стенозах высокой степени за счет дрожания тканей в режиме ЦДК возникают вибрационные артефакты, так называемое цветное («мозаичное») облако (рис. 6);
• во внутрипочечных артериях можно обнаружить изменения допплеровского сдвига частот в виде так называемых демпфированных кривых с низкой МССК и бóльшим временем акселерации (2–4 с; рис. 7).
Если в норме МССК в ПА колеблется от 70 до 120 см/с, то перепад скорости до 180–200 см/с считается соответствующим стенозу 50–60% и более. Более важен учет величины индекса RAR (частное от деления МССК в ПА к МССК в прилежащем сегменте брюшного отдела аорты. В случае гемодинами чески значимого стеноза его величина достигает 3,3–3,5 ед. RAR является более важным критерием, чем фактическая величина МССК, так как позволяет учесть особенности кровообращения у пациентов разных групп. У молодых людей МССК в аорте выше и может достигать 120–160 см/с, поэтому ее повышение в ПА до 180 см/с не является признаком системно значимого стеноза. У пожилых людей, наоборот, МССК в аорте составляет 60–70 см/с и ее повышение до 180 см/с соответствуют системно значимому стенозу. При использовании в качестве критериев стеноза просвета сосуда на уровне 60–70% повышения МССК >180 cм/с и RAR >3,5 ед., стеноза на уровне 80–90% — повышения МССК >300 см/с чувствительность и специфичность метода составляют соответственно 92 и 96% [8, 9]. Длина почки менее 85 мм в сочетании с отсутствием цветовых сигналов кровотоков от паренхимы — признак окклюзии ПА.
Демпфирование внутрипочечных артериальных сигналов является вариабельным критерием. Индекс акселерации ниже 300 см/с2 или время акселерации более 0,07 с соответствуют стенозу более 60%. При тяжелых стенозах допплеровская кривая, полученная с внутрипочечных артерий, имеет вид «tardus-parvus» со сниженным и сглаженным систолическим пиком и удлиненным временем акселерации (см. рис. 7). Эту форму кривой можно выявить в одном из фрагментов почки при тяжелом стенозе одной из ветвей ПА или добавочной ПА, поэтому в протокол исследования следует включать обязательное раздельное изучение эхограмм кровотока во всех сегментах почки.
Однако точность этого критерия в изолированном виде низкая. Если использовать данный критерий как единственный при установлении диагноза стеноза, то чувствительность и специфичность метода составляют всего около 50% [8–10]. Это связано с тем, что форма кривой артериального кровотока зависит от многих факторов. Среди них потеря эластичности и адекватной способности к изменениям сосудистого то нуса — высокая резистентность сосудистого русла почек, связанная с поражением паренхимы почек, сахарным диабетом, системным васкулитом и другими заболеваниями.
По результатам ангиографических исследований уста нов-лено, что в 12–22% случаев в почках можно выявить множественные ПА. M.A. Kliewer и соавторы [11] обнаружили, что в 15% случаев в почках существуют удвоенные и в 13% — добавочные ПА в области полюсов почек. Удвоенными называют артерии, которые входят в ворота почек и делятся на сегментарные, добавочными — маленькие артерии, идущие к полюсам почки (см. рис. 5). Возможен вариант раннего ветвления ПА, тогда ее стволы разделяются сразу после отхождения от аорты. Считается, что стенозы в удвоенных артериях могут обусловливать тяжелую ренальную АГ, в то время как стенозы в мелких добавочных артериях, идущих к полюсам, приводят к ней не всегда [12]. Однако этот факт нуждается в дальнейшем изучении и уточнении. По нашему мнению, удвоенные и особенно добавочные ПА малого диаметра даже при незначительной вазо-констрикции могут значительно сужаться, что может привести к ишемизации почечной ткани в зоне кровоснабжения. В связи с этим «рассыпчатый» тип кровоснабжения, вероятно, является фактором, предрасполагающим к развитию вазоренальной АГ. Эти предположения имеют много клинических подтверждений, однако нуждаются в уточнении и дальнейшей верификации.
Вместе с тем возможности ультразвуковой диагностики в выявлении добавочных и удвоенных ПА невелики. O.E. Helenon и соавторы [4] сообщили о визуализации с помощью ультразвука 30% всех дополнительных артерий — как удвоенных главных, так и добавочных, выявленных во время ангиографии. M.L. Melany и соавторы [6] с помощью ультразвукового контрастирования диагностировали 25% дополнительных ПА. В исследовании K.J. Hansen и соавторов [13] чувствительность дуплексного ультразвукового исследования для выявления стенозов 60% составила 98% для главных ПА и только 68% для всех ПА, включая удвоенные. Несмотря на то, что чувствительность метода в выявлении удвоенных ПА невысока, этот вопрос требует своего решения, поскольку диагностированные в них стенозы, приводящие к почечной ишемии, относятся к курабельным и в них могут быть проведены ангио-пластические вмешательства.
Как было сказано выше, атеросклеротические обструкции чаще поражают устья ПА и их легко диагностировать с помощью дуплексного допплеровского ультразвукового исследования. Фибромускулярная гиперплазия может поражать любой отдел артерии — от истока до сегментарных артерий в воротах почки и включать множественные поражения. Результаты ультразвукового исследования области ворот менее информативны, чем при исследовании магистральных артерий. По данным многих авторов, чувствительность метода для стенозов этих локализаций не выше 60% [4, 11]. Однако стенозы артерий области ворот почки могут быть устранены с помощью ангиопластических процедур, поэтому поиск их важен, особенно у молодых пациентов с высокой степенью клинической вероятности реноваску-лярной АГ и подозрением на фибромускулярную гиперплазию. Окклюзию ПА устанавливают на основании:
• отсутствия видимой ПА;
• значительного уменьшения размера почки (менее 85 мм в длину);
• полного отсутствия сигналов внутрипочечного кровотока либо при резко сниженных демпфированных кривых с вну-трипочечных артерий.
В случае заключения об отсутствии сигналов внутрипочеч-ных кровотоков нужно быть уверенным в высокой чувствительности прибора.
Установление ложноположительного диагноза возможно в том случае, если размер почки уменьшен по другим причинам и ПА плохо визуализируется, ложноотрицательного — если значительно развиты такие пути коллатерального кровообращения, как мелкие добавочные артерии или артерии, перфорирующие капсулу (рис. 8), и надпочечниковые артерии. Пути коллатерального кровообращения в почке хоть и очень слабо выражены, но тем не менее существуют. Это анастомозы между артериями, перфорирующими капсулу почки, конечными ветвями поясничных артерий соответствующего уровня и надпочечниковыми артериями. На рис. 9 изображены поясничные артерии, отходящие от почечного сегмента аорты.
Приводим разработанный в результате десятилетней практической диагностической работы, базирующийся на принятых в настоящее время в ведущих клиниках мира рекомендациях, протокол исследования больного с признаками вазореналь-ной АГ [14]. Использовать этот протокол при исследовании почечной гемодинамики для выявления других заболеваний почек нерационально, так как в большинстве случаев такой объем измерений не нужен. При диффузных заболеваниях, объемных образованиях почек, почечной обструкции вполне достаточно измерения индексов резистентности во внутри-почечном сосудистом русле на уровне междолевых артерий в трех-четырех сегментах почек.
Название лечебного учреждения
Отделение ультразвуковой диагностики
ДОППЛЕРОГРАФИЯ ПА
(диагностика причин вазоренальной артериальной гипертензии)
Ф.И.О. больного:______________________________________________________________________________________________________
Размеры правой почки: длина_____________________мм, ширина_____________________мм, толщина__________________________мм
Паренхима равномерной (неравномерной) толщины от__________________до______________________мм
Патологические изменения паренхимы___________________________________________________________________________________
Чашек, лоханки______________________________________________________________________________________________________
Ангиоархитектоника артерий правой почки_______________________________________________________________________________
Добавочные ПА справа_______________________________________________________________________________________________
Магистральная ПА справа визуализирована на всем протяжении, частично______________________________________________________,
проходима, имеется стенозирование______________________________% в___________________________________________сегменте
Размеры левой почки: длина______________________мм, ширина_______________________мм, толщина_______________________мм
Паренхима равномерной (неравномерной) толщины от___________________до__________________мм
Патологические изменения паренхимы___________________________________________________________________________________
Чашек, лоханки______________________________________________________________________________________________________
Ангиоархитектоника артерий левой почки________________________________________________________________________________
Добавочные ПА слева________________________________________________________________________________________________
Магистральная ПА слева визуализирована на всем протяжении, частично______________, проходима, имеется стенозирование__________%
в__________________________________________________________сегменте
Визуализирована аорта,_____________________________________проходима, МССК в почечном сегменте___________________________
|
Изучаемый сосуд |
Справа |
Слева |
||||
|
ЛСК |
ИР |
ВУП |
ЛСК |
ИР |
ВУП |
|
|
ПА в околоаортальном сегменте |
|
|
|
|
|
|
|
ПА в среднем сегменте |
|
|
|
|
|
|
|
Долевая артерия верхнего сегмента |
|
|
|
|
|
|
|
Долевая артерия среднего сегмента |
|
|
|
|
|
|
|
Долевая артерия нижнего сегмента |
|
|
|
|
|
|
|
Долевая артерия заднего сегмента |
|
|
|
|
|
|
Почечно-аортальное соотношение (RAR) справа________________________________________слева_____________________________
Заключение:______________________________________________________________________________________________________
Врач:____________________________________________________________________Дата____________________________________
Примечание: ЛСК — линейная скорость кровотока, ИР — индекс резистентности, ВУП — время ускорения потока.
Выводы
В настоящее время метод дуплексной допплерографии занял свое место в алгоритме исследования пациентов с вазореналь-ной АГ. Это метод предназначен для предварительного отбора больных с определенными клиническими показаниями к проведению ангиографического исследования, переходящего непосредственно в лечебную реваскуляризующую малоинвазивную опе-
рацию. Для установления окончательного диагноза необходимо выполнение всех измерений, указанных в приведенном протоколе, в полном объеме. Метод пригоден не только для установления диагноза стеноза, но также для оценки эффективности проведенного оперативного лечения и наблюдения пациентов в отдаленный период.