Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

International neurological journal 1(23) 2009

Back to issue

Состояние церебральной гемодинамики у лиц с сосудистыми расстройствами на раннем этапе по данным допплерографии

Authors: РАДЧЕНКО С.М., Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького

Categories: Neurology

print version


Summary

В статье описываются особенности состояния церебральных сосудов у лиц с нарушениями кровообращения головного мозга на раннем этапе по данным допплерографии. Для выявления связи показателей допплерографических измерений в разных группах обследованных были использованы методы построения нейросетевых моделей классификации, метод построения логистических моделей.


Keywords

допплерография, сосудистые расстройства, дисциркуляторная энцефалопатия, логистическая модель

Сосудистые заболевания головного мозга являются одной из ведущих причин смертности пациентов. В нашей стране в настоящее время зарегистрировано 3 млн больных цереброваскулярными заболеваниями. В течение последних 10 лет распространенность данной патологии увеличилась в 2 раза. В связи с этим есть необходимость в выработке подходов для ранней диагностики сосудистых расстройств [7].

Вопросы ранней диагностики и профилактики сосудистых заболеваний мозга прочно удерживают лидирующее положение среди приоритетных и актуальных проблем неврологии [4]. Поэтому среди основных методов функциональной диагностики особое место занимают исследования церебральных сосудов [2, 5].

Наибольший интерес у исследователей вызывают методы, позволяющие изучать церебральную гемодинамику при различной степени выраженности недостаточности кровоснабжения мозга, а особенно на раннем этапе [10].

Наиболее значимое место в исследовании цереброваскулярной патологии заняла ультразвуковая компьютерная допплерография. Она позволяет оценить гемодинамическую значимость патогенетических факторов нарушения кровообращения на раннем этапе, а также диапазон функциональных возможностей артериального русла головного мозга [4].

Цель работы состояла в изучении состояния церебральных сосудов у лиц с нарушениями кровообращения головного мозга на раннем этапе.

Исследования состояния церебральных сосудов проводили у пациентов, проходивших обследование и лечение в Государственном учреждении «Медицинский центр «Реабилитационно-диагностический центр» (г. Константиновка, Донецкая обл.).

Обследовано 200 человек в возрасте от 20 до 55 лет с различным состоянием сосудов головного мозга. Обследованные были разделены на три группы. В 1-ю (контрольную) группу вошли 50 человек в возрасте 28–52 лет, у которых состояние сосудистой системы было в пределах нормы. Во 2-ю группу — 72 человека в возрасте 31–53 лет с дисциркуляторной гипертонической энцефалопатией (ДЭ), а в 3-ю — 78 человек в возрасте 30–55 лет, пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС, с признаками дисциркуляторной энцефалопатии.

Ультразвуковую допплерографию сосудов головного мозга проводили в дуплексном режиме: экстракраниальный отдел — общая сонная артерия (ОСА), позвоночная артерия (ПА); транскраниальное ангиосканирование — надблоковая артерия (НБА), переднемозговая артерия (ПМА) с помощью аппарата «Сономед-300». Измерение показателей кровотока в ПА, ПМА выполняли с помощью секторного датчика с магистральной частотой 2,0 МГц, НБА — с частотой датчика 8,0 МГц, ОСА — с частотой 4,0 МГц. Показатели во всех случаях снимались в положении больного лежа на спине после 15-минутного отдыха для стабилизации показателей гемодинамики. Основные показатели рассчитывались по количественным характеристикам. Количественная оценка кровотока в артериях была основана на непосредственно измеряемых параметрах допплерограммы (амплитуда, частота, распределение частот, импульсные вариации) и рассчитываемых различных индексах [22]. Этими показателями являлись: максимальная систолическая, конечная диастолическая и средняя скорость кровотока, индекс пульсации Гослинга, систоло-диастолический показатель (индекс Стюарта) [3]. Полученные результаты анализировались в статистических пакетах Statistica 5.5 (StatSoft Inc., 1999), Statistica Neural Networks 4.0 C (StatSoft Inc., 1999), MedStat (Ю.Е. Лях, В.Г. Гурьянов, 2004).

Для представления точечных оценок анализируемых признаков приводятся среднее арифметическое значение и ошибка среднего (m). При проведении сравнения показателей в группах использовались методы дисперсионного анализа и критерий множественных сравнений Шеффе (в случае нормального закона распределения) либо критерий Крускала — Уоллиса и критерий Данна (в случае отличия закона распределения от нормального) [9]. Для выявления связи показателей допплерографических измерений по группам были использованы методы построения нейросетевых моделей классификации [6], метод построения логистических моделей [21]. Для оценки прогностических способностей модели классификации в три класса рассчитывался показатель согласия — каппа-статистика ( k ) [21]. Для оценки прогностических способностей моделей рассчитывался показатель чувствительности и специфичности [6], для оценки степени влияния отдельных показателей на результат классификации рассчитывалось отношение шансов (ОШ), для обобщения полученных результатов рассчитан 95% доверительный интервал (ДИ) [6].

Полученные результаты допплерографии свидетельствуют о том, что у лиц с дисциркуляторной гипертонической энцефалопатией и у лиц, пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС, с дисциркуляторной энцефалопатией по сравнению с контрольной группой наблюдались достоверные изменения ряда показателей.

В табл. 1 обобщены результаты проведенных измерений для трех групп пациентов.

Из анализа результатов исследования (табл. 1) можно заключить, что по ряду показателей ультразвуковой допплерографии выявлено статистически значимое отличие между группами. Так, выявлено, что показатели Vmax, м/с ПА (П), Pi ПА (Л), ISD ПА (Л) у лиц, пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС, превышают (p < 0,05) соответствующие показатели у лиц группы контроля. Выявлено также, что по среднему значению показателя HR НБА (Л) и Vaver, м/с ПА (Л) группа лиц, пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС, статистически значимо (p < 0,05) отличается от контрольной группы и группы лиц с дисциркуляторной гипертонической энцефалопатией.

У больных с ДЭ (2-я группа) скорость кровотока Vmin по правой ПА статистически отличалась от показателей в норме (1-я группа) (p < 0,05), но не отличалась от 3-й группы (p > 0,05). Закономерно наблюдается рост индекса резистентности (HR) по левой позвоночной артерии в соответствующем сегменте по контралатеральному типу. Асимметрия кровотока составила 30 % по отношению к данным по 1-й группе. При выполнении надбровного гемодинамического теста регистрировался повышенный HR по обеим НБА, что свидетельствовало о возрастании периферического сопротивления. Асимметрия мозгового кровотока по левой и правой общим сонным артериям была незначительной (4,9 ± 2,9 см/с) (табл. 1).

У пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС с ДЭ (3-я группа) Vmin скорость кровотока по правой ПА статистически отличалась от показателей в норме (2-я группа) (p < 0,05), также повышены пульсаторный индекс, индекс Стюарта, что указывает на более выраженный спазм сосудистой стенки. Определялся рост индекса резистентности по левой НБА при выполнении надбровного гемодинамического теста, но при этом спазм сосудистой стенки был менее выражен.

Для изучения возможности отнесения пациента в одну из трех групп по результатам измерения показателей ультразвуковой допплерографии были построены нейросетевые модели классификации. Было установлено, что наиболее качественно разделение происходит в линейной модели, построенной на следующем наборе признаков: Vmin, м/с ПМА (Л), Vaver, м/с ОСА (П), Vaver, м/с ПА (Л), HR ПА (Л). Показатель согласия k для этой модели — 0,61 (ДИ 0,43–0,79), что является свидетельством достаточно высокого качества и адекватности модели [21]. Таким образом, предложенный тест позволяет верно отнести пациента по результатам измерения показателей Vmin, м/с ПМА (Л), Vaver, м/с ОСА (П), Vaver, м/с ПА (Л), HR ПА (Л) к группе лиц с дисциркуляторной гипертонической энцефалопатией, либо лиц, пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС, либо лиц, у которых состояние сосудистой системы было в пределах нормы, в 74,0 % (ДИ 60,7–85,3 %) случаев.

Для выявления патологии состояния сосудистой системы по результатам изучения показателей ультразвуковой допплерографии была построена модель классификации обследуемых в две группы: норма (контрольная группа) и патология (2-я и 3-я группы). Для оценки адекватности моделей было использовано тестовое множество случаев, которое отбиралось из исходного с помощью генератора случайных чисел. Методом пошагового исключения показателей была построена модель, включающая минимальное число показателей (Vaver, м/с ОСА (Л), HR ПА (П), HR НБА (П), HR ПМА (П)) и позволяющая эффективно разделить обследуемых в две группы. Граница разделения группы нормы от группы патологии была определена путем построения кривых операционных характеристик [13]. Чувствительность модели на обучающем множестве составила 85,3 % (ДИ 71,1–95,3 %), специфичность — 87,5 % (ДИ 65,5–99,1 %). На тестовом множестве чувствительность модели составила 83,3 % (ДИ 34,3–100 %), специфичность — 50,0 % (ДИ 0–100 %).

При сравнении чувствительности и специфичности модели на обучающем и тестовом множествах статистически значимого отличия результатов прогнозирования не выявлено (соответственно p = 0,62 и p = 0,33 по критерию χ2), что является подтверждением адекватности модели.

Для выявления значимости влияния факторных признаков была построена логистическая регрессионная модель прогнозирования патологии состояния сосудистой системы (модель является адекватной, χ2 = 28,7, p < 0,001). Анализ коэффициентов полученной модели приведен в табл. 2.

Таким образом, увеличение значения показателя Vaver, м/с ОСА (Л) сопровождается достоверным (p = 0,011) повышением риска патологии состояния сосудистой системы, при увеличении показателя на 1 ед. ОШ = 1,4 (ДИ 1,1–1,9). Увеличение значения показателя HR ПА (П) сопровождается достоверным (p = 0,013) снижением риска патологии сосудистой системы, при увеличении показателя на 1 ед. ОШ = 0,94 (ДИ 0,91–0,99). Увеличение значения показателя HR НБА (П) сопровождается достоверным (p = 0,021) повышением риска патологии сосудистой системы, при увеличении показателя на 1 ед. ОШ = 1,07 (ДИ 1,01–1,12). Увеличение значения показателя HR ПМА (П) сопровождается достоверным (p = 0,016) повышением риска патологии сосудистой системы, при увеличении показателя на 1 ед. ОШ = 1,03 (ДИ 1,01–1,07).

На основании вышеизложенных показателей можем с высокой вероятностью прогнозировать развитие и отягощение сосудистой патологии как экстракраниального, так и интракраниального русла и выявлять раннее формирование сосудистых расстройств, которые находятся в фазе функциональных сосудистых нарушений, либо предупреждать развитие осложнений при выраженной сосудистой патологии.

С помощью ультразвуковой допплерографии мы изучили состояние магистральных сосудов у лиц контрольной группы, пациентов с дисциркуляторной гипертонической энцефалопатией и у лиц, пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС, с дисциркуляторной гипертонической энцефалопатией.

При сравнении показателей ультразвуковой допплерографии наблюдалось снижение эластичности стенок сосудов, увеличение скорости кровенаполнения, увеличение индекса Пурсело, индекса Стюарта у лиц с дисциркуляторной гипертонической энцефалопатией и у лиц, пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС, с дисциркуляторной гипертонической энцефалопатией по сравнению с контрольной группой.

Установлен набор информативных показателей, позволяющий выявить патологии состояния сосудистой системы с чувствительностью 85,3 % (ДИ 71,1–95,3 %), специфичностью 87,5 % (ДИ 65,5–99,1 %).

Выявлен набор информативных показателей, позволяющий в 74,0 % (ДИ 60,7–85,3 %) случаев верно отнести пациента к группе лиц с дисциркуляторной гипертонической энцефалопатией, либо лиц, пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС, или лиц, у которых состояние сосудистой системы было в пределах нормы.


Bibliography

1. Ахметов В.В., Леменев В.Л. Роль ультразвукового линейного допплера в оценке мозговой гемодинамики // Тез. докл. конф. «Современные методы ультразвуковой диагностики заболеваний сердца, сосудов и внутренних органов». — М., 1996. — С. 19-23.

2. Бехтерева Н.П., Кисляков В.А. Методы клинической нейрофизиологии. В серии: Методы физиологических исследований. — Л.: Наука, 1997. — С. 311-314.

3. Зенков Л.Р., Ронкин М.А. Функциональная диагностика нервных болезней. — М.: Медицина, 1998. — 157 с.

4. Зубарева Е.А., Дворяковский И.В., Зубарев А.Р. Допплерография сосудистых поражений головного мозга.   — М.: Видар, 1999. — С. 88-96.

5. Казаков В.Н., Лях Ю.Е., Кутько И.И., Панчен-ко О.А., Мануйлова А.М., Гурьянов В.Г. Теоретические и практические аспекты автоматизированной информационной системы «Депрессия». — Серия «Очерки биологической и медицинской информатики». — Донецк: Изд-во ДонГМУ, 2001. — 160 с.

6. Крищук А.А., Виничук С.М. Состояние мозгового кровообращения и тонуса сосудов при гипертонической болезни // Врач. дело. — 1999. — № 8. — С. 38-41.

7. Куликов В.П. Цветное дуплексное сканирование в диагностике сосудистых заболеваний. — Новосибирск: СО РАМН, 1997. — 204 с.

8. Кутько И.И., Панченко О.А. Психофизиологическая оценка сосудистых расстройств // Український медичний альманах. — 2004. — Вип. 4. — С. 64-65.

9. Лях Ю.Е., Гурьянов В.Г., Хоменко В.Н., Панченко О.А. Основы компьютерной биостатистики. Анализ информации в биологии, медицине и фармации статистическим пакетом MedStat . — Д.: Папакица Е.К., 2006. — 214 с.

10. Лях Ю.Е., Радченко С.М. Влияние стрессовых факторов на состояние сосудистого русла // Український медичний альманах. — 2005. — Т. 8, № 4 (Додаток). — С. 114-115.

11. Михайленко А.А., Иванов Ю.С., Семин Г.Ф. Ультразвуковая допплерография магистральных артерий головы и мозга в практике врача военного госпиталя. — СПб., 1994. — 75 с.

12. Мчедлишвили Г.И. Функции сосудистых механизмов головного мозга. — Л.: Медицина, 1995. — 214 с.

13. Metz C.E., Kronman H.B. Statistical significance tests for binormal ROC curves // J. Math. Psychol. — 1980. — Vol. 22. — P. 218-43.

14. Никитин Ю.М. Ультразвуковая диагностика в неврологии и нейрохирургии // Клиническая ультразвуковая диагностика: руководство для врачей. / Под ред. Н.М. Му-харлямова. — М.: Медицина, 1987. — С. 133-216.

15. Панченко О.А., Пугач Е.А. Динамика изменения состояния сосудов головного мозга у пострадавших вследствие аварии на ЧАЭС // Международный журнал радиационной медицины. — 2001. — С. 264.

16. Радченко С.М. Сосудистые расстройства как нейрофизиологическая проблема // Реабилитация и абилитация человека: Мат-лы III Научно-практической конференции / Под ред. В.Н. Казакова — Донецк: КВЩ, 2004. — С. 346-349.

17. Радченко С.М., Пугач Е.А. Сосудистая патология у больных с психосоматическими расстройствами // Психосоматические расстройства. Актуальные проблемы реабилитации / Под ред. В.Н. Казакова и В.М. Лобаса. — Донецк: Лебедь, 2001. — С. 111.

18. Радченко С.М., Чудайкин В.Л. Сосудистая патология вертебро-базилярного бассейна в сравнительном аспекте по данным ультразвуковой допплерографии // Психосоматические расстройства. Актуальные проблемы реабилитации / Под ред. В.Н. Казакова и В.М. Лобаса. — Донецк: Лебедь, 2001. — С. 110.

19. Ронкин М.А., Максименко И.М. О состоянии церебральных сосудов у здоровых людей // Педиатрия. — 2001. — № 11. — С. 83-86.

20. Satumora S. Study of flow patterns in peripheral arteries by ultrasonics. // J. Acust. Sci. Jpn. — 1999. — Vol. 15, № 1. — P. 151-160.

21. Statistics with confidence. Confidence intervals and statistical guidelines / Ed. by D.G. Altman, D. Machin, T.N. Bryant, M.J. Gardner. — Second edition. — Bristol: BMJ Books, 2003. — 240 p.


Back to issue