Способ определения внутричерепных структур головного мозга

(19)и)5 А 61 КРЫТИЯМ ПИСАН ИЗО Е К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ(71) Украинский институт усовершенствовния врачей(56) Авторское свидетельство СССР .М 753426, кл. А 61 В 5/00, 19(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИРЕПНЫХ СТРУКТУР ГОЛОВ(57) Изобретение относится кнейрохирургии и может бытьдля определения различныхных структур головного мозгбретения является повышеспособа, Способ заключается Изобретение относится к медицине, в частности к невропатологии и нейрохирургии.Известен способ диагностики заболеваний головного мозга путем определения с помощью ультразвука основной артерии, заключающийся в установке ультразвукового датчика в строго определенной точке в затылочной области и воздействии ультразвуковым лучом под определенным углом к горизонтальной плоскости, при этом на определенной глубине лоцируется эхо-сигнал, который по признаку своего расположения в укаэанном месте, расценивается авторами как отражение от стенки основной артерии, Такой подход к идентификации принадлежности отраженного эхо-сигнала к определенным внутричерепным структурам основывается на принципах эхоэнцефалоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР 80.Я ВНУТРИЧЕНОГО МОЗГА неврологии и использовано внутричерепа. Целью иэоние точности в том, что ультраэвуком воздействуют на структуры головного мозга, затем производят синхронную запись вертикальных пульсаций эхо-сигнала, отраженного от идентифицируемой структуры и реоэнцефалограммы в битемпорвльном отведении, и при совпадении эхопульсографический волны с реоэнцефалографической. или запаздывании ее до 20 мс. и предшествующей или совпадающей вершины эхопульсографической волны по времени с вершиной реоэнцефалограмйы определяют отражение эхо-сигнала от стенки артерии, При запаздывании начала эхопульсографической волны на 3070 мс и вершины эхопульсографической волны более чем на 160 мс определяют отражение эхо-сигнала от стенки внутричерепной вены,топографии. Суть такого подхода заключается в том, что эхо-сигнал. полученный при озвучивании определенного участка внутри полости черепа, отождествляется с внутри- черепной структурой, расположенной в обычных условиях на этом участке.Недостатками способа и вообще такого подхода к определению расположения внутричерепных структур являются невысокая надежность и точность исследования, что объясняется следующим:1, большим количеством отражающих ультразвук внутричерепных структур,. расположенных в непосредственной близости одна от другой на небольшом участке внутричерепного пространства, в связи с чем при использовании способа трудно выделить эхо-сигнал от основной артерии иэ ряда других, к которым относятся эхо-сигналыот основания черепа и ликворной (жеиудочковой) системы.2. Существуют индивидуальные анатомические варианты различного расположения внутричерепных структур в норме, что особенно касается внутричерепных вен.3, При болезнях нервной системы выявление эхо-сигиала от определенной внутри- черепной структуры (основной артерии и т,д.) согласно способу существенно затрудняется вследствие изменения положения укаэанной структуры при патологическом процессе относительно обычного ее расположения.4, Следует учесть невозможность применения способа и методического подхода в детском возрасте в связи с различными размерами головы у детей и различными краииотопографическими соотношениями в процессе онтогенетического развития де.тского мозга, в результате чего положение внутричерепиых структур относительно ультразвукового датчика, устанавливаемого иа наружной поверхности головы, значительно варьирует и в норме.Перечисленные недостатки можно устранить только при замене эхотопогрэфического подхода к идентификации эхо-сигналов на функциональный, заключающийся в определении характеристик отраженных эхо-сигиэлов, обусловленных их функциональной принадлежностью к сосудам (эртериальиым или веиозным) или мозговым желудочкам. Основой для такого подхода может служить метод анализа реоэнцефалограмм, основанный иа выделении их артериальной и веиозиой компонент. При таком методе идентифицируются участки пульсовой реогрэфической волны по их принадлежности к артериальному или венозиому кровяному руслу и на основе выделения определенных точек исходной реографической пульсовой кривой осуществляется графическое построение артериальной. и венозиой волны, отражающих суммарное изменение.пульсового кровенаполнения в соответствующих участках кровяного русла. Полученная данным методом артериальная волна (артериальная компонента обычной реографической волны) характеризуется тем, что ее начало и вершина совпадают с началом и вершиной исходной реографичес кой вол н ы. Венозная волна (компонента) характеризуется тем, что точка начала ее подъема расположена на уровне вершины обычной реогрэфической кривой, а ее максимальный подъем по времени совпадает с дикротическим подъемом исходной реогрэфической кривой. Однако, этот метод позволяет регистрировать только суммарное пульсовое крове- наполнение двух основных отделов кровяного русла без определения пульсово го кровенаполнения и расположения отдельных мозговых сосудов.Наиболее близким к предлагаемомуизобретению по назначению, методологическому и методическому подходу, техниче ской сущности и достигаемому результатуявляется способ определения расположения желудочков головного мозга с помощью ультразвука, предусматривающий одновременную регистрацию кривых пульсаций 15 внутричерепных структур в области заднейчерепной ямки и сфигмограммы пульсации общей сонной артерии. В известном способе идентификация пульсирующего эхо-сигнала по функциональной принадлежности к 20 желудочковой системе или артериальномусосуду осуществляется на основе оценки временных характеристик регистрируемой пульсовой кривой с учетом фазы пульсации.При этом, если время подъема пульсовой 25 кривой равняется 10 - 20 мс. а время спуска- 20 - 30 мс, то на этом основании заключаютчто пульсирующий эхосигиал отражен отсосуда, Если время подьема 100-150 мс, а время спуска - 400 - 650 мс с и ротивополож ным направлением пульсации по фазе на180 по сравнению с пульсацией базиллярной артерии, то заключают, что эхо-сигнал отражен от стенки четвертого желудочка.Недостатками указанного способа яв ляются ограниченные возможности его применения, а также низкая. надежность и точность, что обусловлено следующим:1. Известный способ предназначен дляидентификации и определения расположе иия только четвертого желудочка и базиллярной артерии, но не других отделов желудочковой и сосудистой систем.2. Известный способ не позволяет идентифицировать эхо-сигналы, отраженные от 45 вен, и определять расположение вен.3. Вызывает сомнение ценность принципа сопоставления фаз пульсаций эхо-сигналов. Фаза пульсации эхо-сигнала (расположение вершины эхо-пульсограммы 50 выше или ниже изолинии) обусловлена тем,какое количество отраженной от регистрируемой структуры ультразвуковой энергии возвращается на датчик эхоэнцефалоскопа в различные периоды пульсового цикла, что 55 в свою очередь зависит от того, выпуклаяили вогнутая по форме регистрируемая структура и как изменяется ее кривизна в течение пульсового цикла. Поскольку характеристики кривизны и ее изменений в течение пульсового цикла у различных1734695 лэгэемому иэобретеиию. проводится эл внутричерепных структур очень разнообразны, то определение фаз пульсаций дляидентификации внутричерепных структурявляется малоинформативным,Цель изобретения - повышение точности способа,Указанная цель достигается тем, что вспособе определения расположения артерий, вен и желудочков головного мозга спомощью ультразвука, согласно изобретению, осуществляется воздействие ультразвуком с определением расстояния доидентифицируемой внутричерепной структуры, а затем производится синхронная запись вертикальных пульсаций эхо-сигнала, 15отраженного от идентифицируемой структу,ры (эхопульсограммы), и реоэнцефалограммы в битемпоральном отведении, при этом,если начало эхопульсографической волнысовпадает с реоэнцефалографической или 20запаздывает на 20 мс, а вершина эхопульсографической волны предшествует илисовпадает по времени с вершиной реоэнцефалограммы, то данный эхо-сигнал отраженот стенки артерии; если начало эхопульсографической волны запаздывает.на 20-60мс, а вершина на 40-120 мс, относительноаналогичных точек на реоэнцефалограмме,то регистрируемый эхо-сигнал отражен отстенки мозгового желудочка, если начало 30эхопульсографической волны запаздываетна 30 - 70 мс от начала реоэнцефалографической волны, а вершина эхопульсографической волны запаздывает более чем на 160мс, то идентифицируемый сигнал отражен 35от стенки внутричерепной вены.Предлагаемый способ осуществляетсяследующим образом.Ультразвуковой датчик эхоэнцефалоскопа устанавливается на наружной поверхности черепа и производится воздействиеультразвуком внутрь полости черепа. На экране эхоэнцефалоскопа выявляется пульсирующий эхо-сигнал и измерительнойметкой прибора определяется расстояние 45до него. Пульсирующий эхо-сигнал стробируется с помощью детектора эхо-пульсацийи изменение высоты эхо-сигнала в течениепульсового цикла записывается на регистраторе в виде пульсовой кривой (эхопульсограммы). Одновременно с регистрациейэхопульсограммы производится синхронная запись реоэнцефалограммы в битемпоральном отведении, Затем осуществляетсясравнительный зронометрический анализ 55произведенной записи, во время которого сопоставляются по времени идентичные точки на эхопульсографической и реоэнцефалографической кривых и, согласно предкидентификация отражающей ультразвук внутричерепной структуры по фун кционал ьной принадлежности к артерии, мозговому желудочку или вене.Эти закономерности идентификации эхо-сигналов получены в результате исследований, проведенных у 20 здоровых детей, Базовыми внутричерепными структурами для разработки критериев идентификации по функциональному признаку являлись внутричерепные образования, которые в норме обычно без затруднений определяются при общепринятых эхоэнцефалографических исследованиях - как, например: стенки третьего желудочка (для разработки способа идентификации эхо-сигналов, отраженных от стенок мозговых желудочков). Аналогичным образом выбирались базовые эхо-сигналы, отраженные от стенок крупных внутричерепных сосудов (5). Полученные за-.кономерности объясняются временными особенностями распространения пульсовой волны в полости черепа - поступающий при каждом ударе сердца в полость черепа пульсовой объем крови вызывает сначала расширение внутричерепных артерий, сопровождающееся увеличением их диаметра и изменением высоты отраженных от них эхо-сигналовЗатем достижение пул ьсовой волной наиболее емкой части мозгового артериального русла сопровождается сжатием мозговых желудочков с изменением их кривизны и высоты отраженных от желудочковой стенки эхо-сигналов. Пульсовая волна достигает мозговых вен уже в диастолический период сердечного цикла, способствуя оттоку венозной крови из полости черепа через верхнюю полую вену в предсердие,Высокая информативность и точность диагностики с использованием предлагаемого способа иллюстрируется следующим конкретным примером,П р и м е р 1. Ребенок Т., 1 год 2 мес поступил в детское неврологическое отделение с жалобами родителей на слабость в правых конечностях, генерализованные приступы в виде клонических судорог, умеренную задержку психофизического развития, 8 анамнезе - токсикоз первой и второй половины беременности у матери, родился с повышенным весом - 4 кг 200 г; роды со стимуляцией. Для диагностики заболевания головного мозга было определено расположение артерий и желудочка головного мозга предлагаемым способом. Во гремя сна ребенка после судорожного припадка, купированного введением притивосудорожных средств, на оба виска к перед ушными раковинами были наложены реографическиеектроды, проведена настройка реографа. и проведена пробная реографическая запись в битемпоральном отведении. Затем на боковой поверхности головы несколько выше правой ушной раковины был установлен ультразвуковой датчик эхоэнцефалоскопа "Эхо" и осуществлена эхолокация по направлению к противоположной стенке черепа, расстояние до которой (конечного ультразвукового комплекса) составило 130 мм.Идентификация срединного эхо (М-эхо) была затруднена в связи с наличием нескольких сигналов в зоне его расположения, что при обычном исследовании делает невозможным определение его положения, Измерительная метка эхоэнцефалоскопа последовательно подводилась к нескольким наиболее выраженным из этих срединно расположенных эхо-сигналов и с помощью : детектора эхо-пульсаций "ДПЭ-МЗ", серийно выпускаемого Рижским заводом "Медтехника", осуществлялось стробирование выделенного эхосигнала и, синхронно с реограммой, запись пульсации его высоты на регистраторе, которым служил электрокардиограф "Элкар". Среди нескольких сигналов был выделен эхо-сигнал, начало пульсовой волны которого запаздывало на 30 мс, а вершина на 70 мс, относительно аналогичных точек на реоэнцефалограмме.Сигнал был идентифицирован как отражение от стенки третьего желудочка (М-эхо), расстояние до него от ультразвукового датчика при эхолокации справа составило 67 мм. Затем была осуществлена эхолокация группы латеральных эхо-сигналов, расположенных в области между срединным эхо и конечным ультразвуковым комплексом. В эхоэнцефалографической практике в этой области определяются в значительной близости один от другого эхо-сигналы, имеющие отношение к различным отделам желудочковой системы и к другим мозговым структурам, причем проблема идейтифакации эхо-сигналов до сих пор не решена. В данном случае на расстоянии 96 мм от ультразвукового датчика был выявлен стойкий, устойчивый при угловом, линейном перемещении датчика, зхо-сигнал с выраженной пульсацией, При синхронной регистрации начало пульсовой волны этого эхо-сигнала запаздывало на 15 мс, а вершина совпадала по времени, по отношению к аналогичным точкам на реознцефалограмме, что свидетельствовало, согласно предлагаемому способу, о принадлежности эхо-сигнала к артериальному. Локализация его соответствовала расположению островковой части средней мозговой артерии в глубине сильвиевой борозды мозга (аналогично сильвиевой точке при каротидной антиографии). Затем те же измерения и идентификация аналогичных внутричерепных структур были о,",уществлены при расположении ультразвукового датчика на противоположной 5 (левой) боковой поверхности головы. Конечный ультразвуковой комплекс был расположен в 130 мм от датчика, срединное эхо - в 73 мм, островковая часть средней мозговой артерии - в 104 мм. Результаты определе ния расположения третьего желудочка свидетельствовали о наличии небольшого, пограничного с нормой, смещения М-эхо слева-направо на 3 мм, что в сочетании с клинической картиной требовало исключить 15 внутричерепной объемный процесс в левомполушарии, В таких случаях обычно проводится каротидная ангиография с введением контраста в сонную артерию и определением расположения ангиографических сильви евых точек с обеих сторон. Однако в данномслучае имелись относительные притивопоказания для такого инвазивного исследова.ния в связи с малым возрастом ребенка, его тяжелым состоянием, в сочетании с неболь шой величиной смещения М-эхо, Данные,проведенного ультразвукового исследования позволили определить расположение сильвиевых точек, при этом было вычислено, что в левом полушарии (при озвучивании 30 с правой стороны) сигнал от средней мозговой артерии отстает от конечного комплекса на 34 мм (130 - 96); а в правом полушарии (при озвучивании слева) на 26 мм (130 - 104).Полученная асимметрия расположения 35 сильвиевых точек при ангиографическом исследовании является показателем экстрацеребрального обьемного процесса, расположенного супратенториально слева.Ребенок был переведен в нейрохирургиче ское отделение, где в дальнейшем была произведена операция удаления хронической эпи-и субдуральной гематомы в левой лобно-теменно-височной области (генезис) гематомы был связан с родовой травмой).45 Таким образом, предлагаемый способопределения расположения артеРий, вен и желудочков головного мозга по сравнению с прототипом и другими известными способами позволяет расширить возможности ис пользования, а также повысить надежностьи точность исследования, за счет следующих преимуществ:1. Изменение эхотопографических соотношений в онтогенезе и при патологии не 55 препятствует определению расположениявнутричерепных структур, что обеспечивается использованием функционального подхода к их идентификации.2. Способ может быть использован дляопределения расположения самых различ- г1734695 10 Составитель И. МелемукаТехред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец Редактор Н. Король Заказ 1760 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ных отдедов желудочковой системы и разных мозговых сосудов.3. Способ позволяет определять расположение не только артериальных, но и венозных сосудов,Возможность надежного и точного неинвазивного определения расположения ряда внутричерепных структур, достигаемого благодаря предлагаемому способу, позволяет повысить эффективность проводимых эхоэнцефалографических, эховентрикулометрических и эхопульсографических исследований в диагностике и динамическом контроле проводимого лечения заболеваний нервной системы,Формула изобретения Способ определения внутричерепных структур головного мозга путем применения ультразвука,отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, воздействие ультразвуком осуществляют с определением расстояния до идентифицируемой вйутричерепной структуры, затем производят синхронную запись вертикальных пульсаций эхосигнала, отраженного от идентифицируемой структуры и реоэнцефа лограммы в битемпоральном отведении, ипри совпадении начала эхопульсографической волны с реоэнцефалографической или запаздывании ее до 20 мс и предшествующей или совпадающей вершины эхопульсог рафической волны по времени с вершинойреоэнцефалограммы определяют отражение эхо-сигнала от стенки артерии, при запаздывании начала эхопульсографической волны на 20-60 мс и ее вершины на 40-120 15 мс, относительно аналоговых точек на реоэнцефалограмме, определяют отражение эхо-сигнала от стенки мозгового желудочка, при запаздывании начала эхопульсографической волны на 30-70 мс и вершины эхо . пульсографической волны более чем на 160мс определяют отражение эхо-сигнала от стенки внутричерепной вены.