[1]Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии и может быть использовано для определения структуры и морфологических особенностей атеросклеротической бляшки (АСБ).
[2]В развитии нарушений мозгового кровообращения (НМК) в каротидной системе мозга важна не только степень стеноза каротидного синуса (КС), но и структура АСБ: наличие прогрессирующего атероматоза на фоне воспалительного процесса, истончение и разрушение покрышки бляшки, инфильтрация бляшки макрофагами и другими клетками, деструктивные изменения вновь образованных сосудов с развитием кровоизлияний в бляшку.
[3]Эти процессы в АСБ повышают риск увеличения стеноза КС и его тромбоза, а также эмболии дистальных отделов внутренней сонной артерии (ВСА) и ее ветвей, что в конечном счете приводит к тяжелому НМК с развитием инфаркта мозга. Одним из наиболее эффективных методов предотвращения НМК в системе ВСА является каротидная эндартерэктомия (КЭЭ) - операция удаления АСБ из КС. Для оценки риска возникновения НМК и решения вопроса о показаниях к КЭЭ широко используется ультразвуковое исследование сонных артерий, позволяющее определить степень стеноза КС, а также эхоструктуру АСБ, отражающую их морфологический состав. В последние годы обсуждается необходимость (независимо от степени стеноза КС) проведения КЭЭ при наличии ультразвуковых признаков «нестабильной» структуры бляшки как у больных с перенесенным НМК, так и у пациентов с асимптомным стенозом (Madieke I.L., Fiona K., Bonati L.H., et al. Investigations of Carotid Stenosis to Identify Vulnerable Atherosclerotic Plaque and Determine Individual Stroke Risk. Circulation. 2017; 81: 1246-53).
[4]С внедрением технологии количественного анализа компьютерных изображений появились новые возможности и для изучения структуры АСБ [Tegos T.J., Sohail М., Sabetai М.М., et al. Echomorphologic and histopathologic characteristics of unstable carotid plaques. Am. J. Neuroradiol. 2000; 21: 1937-44]. Разработана и методика сопоставления структуры и морфологических особенностей АСБ. Такие исследования, несмотря на их важность, все еще немногочисленны.
[5]Известен количественный метод определения однородности структуры атеросклеротической бляшки с помощью медианы серой шкалы или GSM (grey scale median). Изображения атеросклеротических бляшек, полученных с помощью стандартного УЗ-исследования в серой шкале, подвергались последующей компьютерной обработке. Осуществлялось количественное определение интенсивности (или эхогенности) атеросклеротической бляшки. При этом на изображении выбирались референсные зоны, такие как просвет сосуда (которому соответствует значение GSM 0-5) и его адвентициальный слой (GSM 185-195). Затем проводилось нормирование изображения и оценивалась эхогенность бляшки. По соотношению участков с низкой (GSM<50) или высокой (GSM>50) эхогенностью определяли однородность АСБ (М.М. Sabetai, T.J. Tegos, A.N. Nicolaides, S. Dhanjil, G.J. Pare and J.M. StevensReproducibility of Computer-Quantified Carotid Plaque Echogenicity: Can We Overcome the Subjectivity? Stroke. 2000; 31:2189-2196). Недостатками способа является его использование только для выяснения однородности АСБ.
[6]Известен способ определения структурных характеристик атеросклеротической бляшки сонных артерий посредством ультразвукового исследования в В-режиме, режиме тканевой гармоники и режиме недопплеровской визуализации кровотока и сравнения этих данных с данными гистологического исследования (Тимина И.Е., Бурцева Е.А., Скуба Н.Д. и др. Сопоставление структуры атеросклеротической бляшки в сонной артерии по данным комплексного ультразвукового и гистологического исследований. Ультразвуковая и функциональная диагностика, 2004, №3, с. 81-87). Однако способ не обладает достаточной точностью в отношении структурных характеристик атеросклеротической бляшки сонных артерий из-за отсутствия стандартизации протокола измерений. Данный источник информации рассмотрен в качестве ближайшего аналога.
[7]Технический результат заключается в повышении точности определения структурных характеристик атеросклеротической бляшки сонных артерий, за счет стандартизации протокола измерений позволяющего минимизировать их погрешность.
[8]Технический результат достигается тем, что определение структурных характеристик атеросклеротической бляшки сонных артерий проводят путем ее ультразвукового исследования, при этом ультразвуковое исследование атеросклеротической бляшки проводят на глубине 5,0-10,0 мм в области наибольшего сужения просвета сонной артерии в продольной и поперечной проекциях в В-режиме с использованием линейного датчика с частотой излучения 11 МГц, со средней частотой кадров и максимальным динамическим диапазоном 60 дБ, затем на полученных неподвижных кадрах выделяют участки атеросклеротических бляшек размером до 1 см, и посредством программного обеспечения ультразвуковой системы, вычисляют медиану интенсивности ультразвукового сигнала в децибелах (дБ), отраженного от исследуемых участков атеросклеротической бляшки и при значении интенсивности ультразвукового сигнала 1,1-8,0 дБ определяют в атеросклеротической бляшке очаги атероматоза, 9,0-22,0 - очаги атероматоза с многочисленными кристаллами холестерина, 23,0-31,0 - очаги фиброза с диффузно расположенными липофагами и/или сосудами, 32,0-39,0 - очаги фиброза с кальцификатами, 40,0-45,0 - очаги кальциноза.
[9]Способ осуществляется следующим образом.
[10]Ультразвуковое исследование атеросклеротической бляшки выполняют на приборе Phillips iE33 на глубине 5,0-10,0 мм в продольной и поперечной проекциях. Исследование выполняют в серошкальном режиме (В-режим) с использованием линейного датчика с частотой излучения 11 МГц, со средней частотой кадров и максимальным динамическим диапазоном (60 дБ). Перед проведением каждого исследования устанавливают стандартные настройки ультразвуковой системы (настройки дисплея, цветовые эффекты, мощность, частота излучения). На неподвижных кадрах выделяют (обрисовывают) наиболее информативные, с точки зрения эхогенных характеристик, участки бляшек, размером до 1 см, расположенные в области наибольшего сужения просвета артерии. Далее с помощью программного обеспечения ультразвуковой системы вычисляют медиану интенсивности (в децибелах, дБ) ультразвукового сигнала, отраженного от исследуемых участков АСБ. Все изображения участков АСБ в В-режиме преобразовывают в формат JPG. При значении интенсивности ультразвукового сигнала 1,1-8,0 дБ определяют в атеросклеротической бляшке очаги атероматоза, 9,0-22,0 - очаги атероматоза с многочисленными кристаллами холестерина, 23,0-31,0 - очаги фиброза с диффузно расположенными липофагами и/или сосудами, 32,0-39,0 - очаги фиброза с кальцификатами, 40,0-45,0 - очаги кальциноза.
[11]В данное проспективное поисковое исследование были включены 90 пациентов (71 мужчина и 19 женщин, медиана возраста 62 (47-79) года), наблюдавшихся в отделении общей ангионеврологии Научного центра неврологии (Москва) за период с апреля 2015 г. по март 2016 г. У всех больных с помощью ультразвукового исследования сонных артерий был установлен атеросклеротический стеноз КС, измеренный по алгоритму исследования ECST [European Carotid Surgery Trialist's Collaborative Group. Randomised trial of endarterectomy for recently symptomatic carotid stenosis: final results of the MRC European Carotid Surgery Trial (ECST). Lancet. 1998; 351: 1379-87], и выполнена КЭЭ. Ультразвуковое исследование АСБ выполнялось на приборе Phillips iE33 на глубине 5,0-10,0 мм в области наибольшего сужения просвета сонной артерии в продольной и поперечной проекциях в В-режиме с использованием линейного датчика с частотой излучения 11 МГц, со средней частотой кадров и максимальным динамическим диапазоном 60 дБ,.
[12]Стандартизация протокола измерений позволяет минимизировать возможную погрешность измерений. Результаты ультразвукового исследования структуры АСБ сопоставлялись с результатами морфологического исследования АСБ, удаленных при КЭЭ. Для оценки морфологической структуры АСБ в целом и отдельных ее участков, тех, для которых интенсивность сигнала была установлена до оперативного вмешательства, каждая бляшка разрезалась на блоки толщиной 0,3-0,5 см в плоскости, перпендикулярной продольной оси артерии. С каждого блока, залитого в парафин, получали серийные срезы толщиной 5-6 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином по методу ван Гизона. Для выявления эластических волокон, соединений железа, извести и фибрина в бляшках срезы дополнительно окрашивались по методам Вейгерта, Перльса, Коссы и Шуенинова соответственно. При микроскопическом исследовании структуры каждой АСБ оценивалась по 24 компонентам и процессам: очагам атероматоза, фиброза, кальциноза, отека и некроза волокнистых структур, наличию липофагов, вновь образованных сосудов, очагов кровоизлияний, истончению и изъязвлению покрышки бляшки, тромбам на ее поверхности и др. Определялись соотношение в срезах АСБ площади очагов атероматоза, фиброза и кальциноза, а также количество (степень выраженности) других компонентов (малое, умеренное, большое). Статистическая оценка однородности сравниваемых групп проводилась с применением критерия Краскела-Уоллиса (с последующим post-hoc-анализом). Для расчетов использовался статистический пакет SAS 9.4.
[13]Атеросклеротический стеноз КС у одной группы исследованных пациентов протекал симптомно (симптомные пациенты), у другой - асимптомно (асимптомные пациенты). К асимптомным пациентам мы относили тех пациентов, у которых не было анамнестических данных за наличие нарушений мозгового кровообращения в системе стенозированной ВСА в течение последних 6 месяцев, а также на ипсилатеральной (по отношению к стенозу) стороне головного мозга отсутствовали клинические симптомы церебральной или ретинальной ишемии. Пациенты, перенесшие за последние полгода те или иные формы ишемического НМК (в рассматриваемом сосудистом бассейне), расценивались как симптомные. Пациентов с асимптомным течением (среди исследованных 90 человек) было более чем в 2 раза больше, в сравнении с пациентами с симптомным течением: 62 (69%) к 28 (21%). Это соотношение среди исследованных пациентов в известной степени оценивает соответствующее соотношение и в популяции людей с атеросклеротическим стенозом КС в целом.
[14]Распределение пациентов (n=90) в зависимости от структуры АСБ, степени стеноза КС и клинических проявлений цереброваскулярной недостаточности представлено в таблице 1.
[15]
[16]С целью определения количественных ультразвуковых значений интенсивности от определенных компонентов АСБ в 37 из них микроскопически исследовано от 1 до 4 участков (всего 67 участков размером до 10 мм).
[17]Анализ микроскопического исследования 67 участков размером до 10 мм АСБ, выбранных для количественной ультразвуковой оценки, позволил установить, что в 29 из них были выявлены очаги атероматоза, в том числе в 17 - очаги с частичным кальцинозом жиро-белкового детрита, в 12 - очаги с многочисленными кристаллами холестерина среди атероматозных масс. В 34 участках были выявлены очаги фиброзной ткани, при этом в 6 участках содержались очаги с диффузно расположенными липофагами и в 5 участках с диффузно расположенными сосудами, в 13 - большие их скопления, а в 10 участках очаги фиброза наряду с отдельными липофагами и/или сосудами определялись небольшие кальцификаты. Остальные 4 участка представляли собой крупные очаги кальциноза. Результаты сопоставления количественной ультразвуковой оценки участков АСБ с их морфологической структурой представлены в таблице 3.
[18]
[19]
[20]В результате сопоставления были определены статистически значимо различающиеся диапазоны значений интенсивности ультразвукового сигнала для очагов атероматоза, очагов атероматоза с многочисленными кристаллами холестерина, очагов фиброза с диффузно расположенными липофагами и/или вновь образованными сосудами, очагов фиброза с кальцификатами и очагов кальциноза: 1,1-8,0 дБ, 9,0-22,0 дБ, 23,0-31,0 дБ, 32,0-39,0 дБ и 40,0-45,0 дБ соответственно (приведены значения от 15-й до 85-й процентили).
[21]Все варианты АСБ по интенсивности отраженного ультразвукового сигнала различаются статистически значимо.
[22]В качестве примеров представлены ультразвуковые и морфологические исследования образцов атеросклеротических бляшек пациентов с ишемическим НМК.
[23]Примеры выполнения способа.
[24]Образец 1. Ультразвуковая и морфологическая характеристика основных компонентов АСБ показана на рис. 1а, б:
[25]а - выделенный участок с интенсивностью ультразвукового сигнала до 2 дБ;
[26]б - очаг атероматоза (указан стрелкой), соответствующий участку на ультразвуковом изображении (гистологический срез АСБ, окраска гематоксилином и эозином, увеличение ×40).
[27]Образец 2. Ультразвуковая и морфологическая характеристика основных компонентов АСБ показана на рис. 2а, б:
[28]а - выделенный участок с интенсивностью ультразвукового сигнала 10 дБ;
[29]б - очаг атероматоза с многочисленными кристаллами холестерина (указан стрелкой), соответствующий участку на ультразвуковом изображении (гистологический срез АСБ, окраска гематоксилином и эозином, увеличение ×40).
[30]Образец 3. Ультразвуковая и морфологическая характеристика основных компонентов АСБ показана на рис. 3а, б:
[31]а - выделенный участок с интенсивностью ультразвукового сигнала 23 дБ;
[32]б - очаг фиброза с диффузно расположенными липофагами (указан стрелкой), соответствующий участку на ультразвуковом изображении (гистологический срез АСБ, окраска гематоксилином и эозином, увеличение ×40).
[33]Образец 4. Ультразвуковая и морфологическая характеристика основных компонентов АСБ показана на рис. 4а, б:
[34]а - выделенный участок с интенсивностью ультразвукового сигнала 32 дБ;
[35]б - очаг фиброза с кальцификатами (указан стрелкой), соответствующий участку на ультразвуковом изображении (гистологический срез АСБ, окраска гематоксилином и эозином, увеличение ×40).
[36]Образец 5. Ультразвуковая и морфологическая характеристика основных компонентов АСБ показана на рис. 5а, б:
[37]а - выделенный участок с интенсивностью ультразвукового сигнала 40 дБ;
[38]б - очаг кальциноза (указан стрелкой), соответствующий участку на ультразвуковом изображении (гистологический срез АСБ, окраска гематоксилином и эозином, увеличение ×40).
