Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования эмболизации сосудов головного мозга при стентировании сонных артерий

Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии и сосудистой хирургии и может быть использовано для определения риска эмболизации сосудов головного мозга во время стентирования сонных артерий.

Атеросклеротическое поражение внутренних сонных артерий (ВСА) является одной из наиболее частых причин ишемических инсультов, развивающихся вследствие артерио-артериальной эмболии или снижения церебральной перфузии. Стентирование сонных артерий внедрено в клиническую практику в качестве альтернативы каротидной эндартерэктомии, особенно у пациентов с наличием контралатерального стеноза или окклюзии, незамкнутого Виллизиева круга, тяжелых сопутствующих заболеваний, недоступной для каротидной эндартерэктомии локализации, рестеноза после каротидной эндартерэктомии и др. Накопленный к настоящему времени опыт показывает, что недостатком стентирования продолжает оставаться высокая частота дистальной эмболии, даже с использованием устройств защиты мозга [Macdonald S, Evans DH, Griffiths PD, McKevitt FM, Venables GS, Cleveland TJ, et al. Filter-protected versus unprotected carotid artery stenting: a randomised trial. Cerebrovasc Diseases 2010; 29(3):282-93]. Приводятся высокие цифры частоты появления клинически асимптомных эмболических повреждений мозга (по данным ДВ-МРТ) после процедуры стентирования, в том числе с использованием защитного устройства. Показано, что протрузия бляшек после установки стента рассматривается в качестве одной из причин процедуральных ишемических осложнений, особенно в случаях с нестабильной бляшкой [Shindo S, Fujii K, Shirakawa М, Uchida K, Sugiura Y, Saito S, et al. Three-dimensional optical frequency domain imaging evaluation of novel dual-layered carotid stent implantation for vulnerable carotid plaque. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2016; 25(3):е31-е32]. Дальнейшее развитие методики стентирования сонных артерий и связанной с ней попыткой уменьшения эмболизации вещества мозга привело к появлению двухслойных низкопрофильных стентов, одним из которых является стент Casper (Microvention, Terumo). Как ожидается, за счет более высокой плотности ячеек и меньшего размера пор по сравнению с классическими стентами, его использование снизит риск протрузии частиц бляшки через ячейки стента и уменьшит дистальную эмболию [Nerla R, Castriota F, Micari A, Sbarzaglia P, Secco GG, Ruffino MA, et al. Carotid artery stenting with a new-generation double-mesh stent in three high-volume Italian centres: clinical results of a multidisciplinary approach. Euro-Intervention. 2016; 12(5):e677-683].

На сегодняшний день известен способ выбора системы защиты головного мозга от эмболии при стентировании бифуркации общей сонной артерии в зависимости от особенностей стенотического поражения путем выполнения селективной ангиографии ветвей дуги аорты. В качестве исследуемых сегментов последовательно рассматривают дистальную треть общей сонной артерии (ОСА), проксимальную треть внутренней сонной артерии (ВСА) и устье наружной сонной артерии (НСА), определяют степень стеноза в исследуемом сегменте, гемодинамическую значимость стеноза, включающую степень затруднения кровотока в стенозе по классификации TICI, смещение «точки гемодинамического равновесия». Каждый признак оценивают в баллах от 1 до 3. Способ позволяет повысить точность выбора системы защиты головного мозга от эмболии при стентировании бифуркации общей сонной артерии, сократить время процедуры [RU 2609206, 30.01.2017]. Однако данная система защиты головного мозга от эмболии осуществляется непосредственно при стентировании бифуркации общей сонной артерии и не может быть использована для предоперационного прогноза.

Известен также способ прогнозирования ишемических поражений головного мозга при реконструктивных операциях на внутренних сонных артериях по интенсивности ультразвукового сигнала от фрагментов бляшек синуса внутренней сонной артерии, что позволяет с высокой вероятностью предсказать риск появления ООИ в веществе головного мозга после КЭАЭ и КАС и, соответственно, может служить одним из критериев выбора вида вмешательства с меньшим риском эмболических повреждений в конкретном случае. [Танашян М.М., Медведев Р.Б., Евдокименко А.Н., Гемджян Э.Г., Скрылев С.И., Лагода О.В. и др. Прогнозирование ишемических поражений головного мозга при реконструктивных операциях на внутренних сонных артериях. Ангиол. Сосуд. Хир. 2017; 23 (1): 59-65]. Данный способ не учитывает клинические факторы риска эмболизации сосудов головного мозга при стентировании сонных артерий, что соответственно отрицательно влияет на достоверность прогноза.

Целью данного исследования явилась создание алгоритма факторов риска эмболизации сосудов головного мозга при стентировании сонных артерий, обеспечивающих высокую достоверность предоперационного прогноза.

Технический результат заявленного изобретения заключается в простоте исследования и расширении арсенала технических средств для прогноза эмболизации сосудов головного мозга при стентировании сонных артерий с высокой достоверностью за счет создания алгоритма факторов, обуславливающих риск послеоперационных эмболических повреждений мозга после стентирования сонных артерий.

Технический результат достигается тем, что прогнозирование эмболизации сосудов головного мозга при стентирования сонных артерий осуществляют путем ультразвукового исследование фрагментов бляшек внутренней сонной артерии, при этом дополнительно определяют пол, наличие симптомного стеноза, предыдущих операций на коронарных и/или сонных артериях, а ультразвуковое исследование фрагментов бляшек внутренней сонной артерии проводят на стороне вмешательства в области наибольшего сужения просвета артерии в В-режиме с использованием линейного датчика с частотой излучения 11 МГц непосредственно перед операцией и при наличие женского пола, симптомного стеноза, операций на коронарных и сонных артериях в анамнезе, а также значения интенсивности ультразвукового сигнала менее 20 дБ прогнозируют с высокой долей вероятности эмболизацию сосудов головного мозга после стентирования сонных артерий.

Способ осуществляют следующим образом.

В предоперационном периоде стентирования сонных артерий у пациента осуществляют сбор анамнеза, а именно пол пациента, имелись или не имелись предыдущие операции на коронарных и сонных артериях. Одновременно определяют также наличие симптомного стеноза, верифицированного при ультразвуковом исследовании, измеренным с использованием алгоритма исследования NASCET (North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial). Эдоваскулярное вмешательство выполняют симптомным пациентам со стенозом 50% и более и асимптомным больным с более чем 80% стенозом. Симптомным считается стеноз, если у пациента в течение последних 6 месяцев имели место ретинальная ишемия, транзиторные ишемические атаки или ишемический инсульт в бассейне ипсилатеральной сонной артерии. Далее непосредственно перед операцией, проводят ультразвуковое исследование фрагментов бляшек внутренней сонной артерии на стороне вмешательства в области наибольшего сужения просвета артерии в В-режиме с использованием линейного датчика с частотой излучения 11 МГц. Перед проведением каждого исследования устанавливают стандартные настройки ультразвуковой системы (настройки дисплея, цветовые эффекты, мощность, частота излучения). Во всех случаях на неподвижных кадрах выделяют (обрисовывают вручную) 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 бляшек.

И при наличии женского пола, симптомного стеноза, операций на коронарных и сонных артериях в анамнезе, а также значения интенсивности ультразвукового сигнала менее 20 дБ прогнозируют с высокой долей вероятности эмболизацию сосудов головного мозга после стентирования сонных артерий.

В проспективное исследование были включены пациенты, поступившие в отделение сосудистой и эндоваскулярной хирургии Научного центра неврологии за период с мая 2015 года по декабрь 2018 года (всего 54 пациента, 39 мужчин и 15 женщин, с медианой возраста 67 (47-83) лет). У 18 пациентов процедура CAS выполнена с применением стента Casper, у 36 пациентов использовались классические стенты. Пациенты по своим характеристикам были сопоставимы. Сравниваемые группы по характеристикам пациентов были сопоставимы. Большую часть пациентов (72%) составили лица мужского пола в возрасте 60 лет и старше. На основании анамнеза и результатов неврологического обследования выявлено, что среди пациентов чаще встречались асимптомные больные. Средний интервал времени от начала симптомов до проведения стентирования составил 115 (30-180) дней. Письменное информированное согласие было получено от всех пациентов или их законно уполномоченных представителей. Исследование соответствовало этическим принципам Хельсинкской декларации 1975 года. Протокол исследования был одобрен соответствующим комитетом по этике.

Всем пациентам в пред- и послеоперационном периодах проводился сбор анамнеза, а именно определялись пол пациента, имелись или не имелись предыдущие операции на коронарных и сонных артериях, а также определялись значения интенсивности ультразвукового сигнала.

Состояние вещества головного мозга до вмешательства и через 24 часа после него оценивали по результатам ДВ-МРТ (Magnetom Verio, Siemens, 3 Тесла) с коэффициентом диффузионного взвешивания b=1000. Целью данного проспективного исследования было нахождение факторов риска эмболизации сосудов мозга при стентировании внутренней сонной артерии. Для части пациентов (n=18) в исследуемой группе использовался стент Casper, для другой части пациентов (n=36) был использован классический стент. Объединение данных, связанных с различными стентами, увеличив объем выборки, увеличило статистическую мощность исследования.

Сопоставимость и возможность объединения данных по различным стентам в единый пул данных была нами тщательно исследована и обоснована. Отметим, что сопоставимость данных по двум разным стентам показана нами лишь в рамках данного исследования, в котором рассматривается эмболизация сосудов головного мозга, детектируемая через сутки после стентирования (сколько-нибудь долгосрочные результаты в данном исследовании не рассматривались).

Статистический анализ включает многофакторный анализ (бинарную логистическую регрессию) и, предшествующий ему, однофакторный анализ. С целью нахождения возможных предикторов, ассоциированных с явлением интраоперационной эмболизации сосудов мозга при стентировании, было рассмотрено 22 характеристики пациентов.

Большая часть этих характеристик была категориальной (при включении в статистичесикий анализ все они были представлены в виде бинарных переменных), небольшая часть была непрерывной.

В однофакторном анализе (отборочном для многофакторного) статистически значимая связь бинарных характеристики с явлением эмболизации сосудов мозга оценивалась по доле (относительной частоте) состоявшихся эмболизаций. При этом использовался анализ таблиц сопряженности: наблюдаемое соотношение сравнивалось с равновероятным соотношением (нулевая гипотеза): 50% (при наличии эмболизации) на 50% (при отсутствии эмболизации). Связь же непрерывной характеристики с эмболизацией оценивалась разделением ее на две группы: есть/нет эмболизации (для каждого пациента), и оценкой различия U-тестом Манна-Уитни (Mann-Whitney U-test).

В результате однофакторного анализа выделено 5 характеристик с p<0,05. Одна из этих характеристик (интенсивность ультразвукового сигнала) была непрерывной (остальные бинарные). В результате ROC-анализа интенсивность ультразвукового сигнала была преобразована в бинарную характеристику (с точкой отсечения 20 дБ).

Выявленные в однофакторном анализе пять характеристик были пошагово введены в модель бинарной логистической регрессии (model test, p<0.001). По результатам многофакторного анализа 4 (из пяти введенных в анализ) характеристики можно рассматривать как статистически значимые.

На основании полученных результатов нами предложена шкала эмболизации мозга во время стентирования. На практике шкала эмболизации используется и дает хорошие результаты в плане прогноза эмболизации сосудов головного мозга при стентировании сонных артерий.

Результаты указаны в таблицах 1 и 2.

*Likelihood ratio test (LRT)

Как видно из данных таблиц 1 и 2 при сравнении характеристик пациентов с наличием эмболических повреждений (в результате стентирования) и без них, выявлены факторы, обуславливающие риск послеоперационных эмболических повреждений мозга после стентирования сонных артерий, с высокой достоверностью и точностью, ассоциированные с ДВ-МРТ повреждениями:

1) женский пол; доля женщин с эмболическими повреждениями в 4 раза превышала долю женщин без эмболических повреждений (80% vs 20%), риск данных повреждений для женщин в 1,6 раза (RR=1,6 [1,3-2,0], p=0,05) превышал риск для мужчин (для которых доля с эмболическими повреждениями и без них статистически значимо не отличалась от соотношения 50% на 50%);

2) симптомный стеноз; среди пациентов с постпроцедурными эмболическими повреждениями, симптомный стеноз встречался в 71% случаев, а среди пациентов без эмболических повреждений - только в 30%. Такое распределение статистически значимо (p=0,03) отличается от случайного;

3) наличие предыдущих операций на коронарных и сонных артериях; среди пациентов с эмболическим повреждениями (в результате стентирования) доля лиц с предыдущими операциями на коронарных и сонных артериях была примерно в два раза больше, чем среди пациентов без эмболических повреждений: 69 vs 31, что статистически значимо (р=0,09) отличается от случайного распределения;

4) фибрилляция предсердий; среди пациентов с эмболическими повреждениями в веществе мозга, доля лиц с фибрилляцией предсердий более чем в два раза больше чем среди пациентов без эмболических повреждений: 72 vs 28, что также статистически значимо (p=0,19);

5) интенсивность ультразвукового сигнала (измеренная при предоперационном ультразвуковом обследовании пациента); средняя интенсивность ультразвукового сигнала в группе с эмболическими повреждениями мозга была в 2 раза меньше чем в группе без эмболических повреждений была менее 20 дБ (p=0,01).

При этом не было обнаружено каких-либо значительных различий среди пациентов с наличием острых ишемических очагов и без них в зависимости от принимаемой антиагрегантной терапии, степени стеноза (основанной на критериях NASCET), а также наличия контралатеральной окклюзии сонной артерии. Процедуры с выявленными острыми ишемическими очагами и без них существенно не различались в отношении среднего интервала между началом симптомов и проведением эндоваскулярного вмешательства, также не отмечено разницы между использованием противоэмболических устройств защиты и видом стентов.

Примеры конкретного выполнения способа.

Пример 1.

Пациентка К., 67 лет, находилась на лечении в сосудистом и эндоваскулярном отделении с диагнозом: атеросклероз, стеноз 70% левой внутренней сонной артерии. Состояние после перенесенной транзиторной ишемической атаки в системе правой и левой внутренней сонной артерий от 28.07.18 г. и 10.08.18 г. Ишемическая болезнь сердца. Гипертоническая болезнь III ст., достигнуты целевые значения АД, риск 4. Дислипидемия, медикаментозная коррекция. Состояние после аорто-коронарного шунтирования. Состояние после стентирования правой внутренней сонной артерии.

Жалобы: на быструю утомляемость, эпизоды предобморочных состояний, преходящую слабость в правых руке и ноге.

История заболевания: В августе 2018 года проходила стационарное лечение в 3-м неврологическом отделении ФГБНУ НЦН по поводу транзиторной ишемической атаки в системе правой и левой внутренней сонной артерий. Во время госпитализации при ультразвуковом исследовании выявлены симптомные стенозы правой и левой внутренней сонной артерий 70%. Консультирована ангиохирургом, показано оперативное лечение. С целью предотвращения повторных транзиторных ишемических атак в правом полушарии большого мозга, первым этапом 29.08.18 проведена операция стентирование правой внутренней сонной артерии. Во время настоящей госпитализации по поводу стеноза левой внутренней сонной артерии, при проведении ультразвукового исследования фрагментов бляшки на стороне предполагаемого оперативного вмешательства (левая внутренняя сонная артерия), в области наибольшего сужения просвета артерии в В-режиме с использованием линейного датчика с частотой излучения 11 МГц, интенсивность ультразвукового сигнала составила 10 дБ. Учитывая наличие женского пола, симптомного стеноза (наличие в анамнезе заболевания транзиторной ишемической атаки), наличие в анамнезе операций на коронарных и сонных артериях, а также значения интенсивности ультразвукового сигнала 20 дБ, вероятность эмболизации сосудов головного мозга во время операции определялась как высокая. По данным МРТ головного мозга в режиме ДВ-МРТ через 24 часа после выполненного стентирования выявлены острые очаги ишемии в левом полушарии большого мозга. Учитывая высокую вероятность эмболизации мозга, своевременно назначенное медикаментозное лечение до стентирования способствовало асимптомному течению выявленных изменений в мозге.

Пример 2.

Пациент Б., 62 лет, находился на стационарном лечении в отделении сосудистой и эндоваскулярной хирургии с диагнозом: Стеноз 70% правой внутренней сонной артерии. Дисциркуляторная энцефалопатия, декомпенсация. Артериальная гипертензия 2 ст., риск сердечно-сосудистые осложнения 4 (ССО 4). Хронический гастродуоденит, ремиссия. Жалобы при поступлении: шаткость при ходьбе, головокружение.

Анамнез заболевания: С 2016 года стал отмечать повышение цифр артериального давления до 160-170 мм рт.ст. До этого артериальное давление не контролировал. В декабре проходил лечение во 2-м неврологическом отделении ФГБНУ НЦН с диагнозом: Дисциркуляторная энцефалопатия, декомпенсация. Стеноз правой внутренней сонной артерии 70%. При ультразвуковом исследовании выявлен стеноз правой внутренней сонной артерии 70%. С целью предотвращения острого нарушения мозгового кровообращения вследствие 70% стеноза правой внутренней сонной артерии пациент поступает в отделение сосудистой и эндоваскулярной хирургии для проведения хирургического лечения. При проведении ультразвукового исследования фрагментов бляшки на стороне предполагаемого оперативного вмешательства (правая внутренняя сонная артерия), в области наибольшего сужения просвета артерии в В-режиме с использованием линейного датчика с частотой излучения 11 МГц, интенсивность ультразвукового сигнала составила 34 дБ. Учитывая наличие мужского пола, асимптомного стеноза (отсутствие в анамнезе заболевания острого нарушения мозгового кровообращения), отсутствие в анамнезе операций на коронарных и сонных артериях, а также значения интенсивности ультразвукового сигнала более 20 дБ, вероятность эмболизации сосудов головного мозга во время операции определялась как низкая. Пациенту выполнено стентирование правой внутренней сонной артерии. По данным МРТ головного мозга в режиме ДВ-МРТ через 24 часа после выполненного стентирования данных за острые очаги ишемии не получено.

Пример 3.

Пациентка М., 63 лет, находилась на лечении в сосудистом и эндоваскулярном отделении с диагнозом: атеросклероз, стеноз 80% левой внутренней сонной артерии. Состояние после перенесенного мозгового кровообращения в системе левой внутренней сонной артерии. Ишемическая болезнь сердца. Гипертоническая болезнь III ст.. Дислипидемия, медикаментозная коррекция. Аорто-коронарное шунтирование в анамнезе. Жалобы: на головокружение, шаткость походки, повышение артериального давления.

История заболевания: В июне 2018 года проходила стационарное лечение в 1-м неврологическом отделении ФГБНУ НЦН по поводу ишемического инсульта в системе левой внутренней сонной артерий. Во время госпитализации при ультразвуковом исследовании выявлены симптомный стеноз левой внутренней сонной артерий 80%. Консультирована ангиохирургом, показано оперативное лечение. С целью предотвращения повторных ишемических инсультов в левом полушарии большого мозга, планируется проведение операции стентирования левой внутренней сонной артерии. Во время настоящей госпитализации по поводу стеноза левой внутренней сонной артерии, при проведении ультразвукового исследования фрагментов бляшки на стороне предполагаемого оперативного вмешательства (левая внутренняя сонная артерия), в области наибольшего сужения просвета артерии в В-режиме с использованием линейного датчика с частотой излучения 11 МГц, интенсивность ультразвукового сигнала составила 15 дБ. Учитывая наличие женского пола, симптомного стеноза (наличие в анамнезе ишемического инсульта), наличие в анамнезе операций на коронарных артериях, а также значения интенсивности ультразвукового сигнала менее 20 дБ, вероятность эмболизации сосудов головного мозга во время операции определялась как высокая. По данным МРТ головного мозга в режиме ДВ-МРТ через 24 часа после выполненного стентирования выявлены острые очаги ишемии в левом полушарии большого мозга. Учитывая высокую вероятность эмболизации мозга, своевременно назначенное медикаментозное лечение до стентирования способствовало асимптомному течению выявленных изменений в мозге.

Пример 3.

Пациентка В., 70 лет, находилась на лечении в сосудистом и эндоваскулярном отделении с диагнозом: атеросклероз, стеноз 75% правой внутренней сонной артерии. Состояние после перенесенного мозгового кровообращения в системе правой внутренней сонной артерии. Ишемическая болезнь сердца. Гипертоническая болезнь III ст.. Дислипидемия, медикаментозная коррекция. Стентирование левой внутренней сонной артерии в анамнезе. Жалобы: слабость в левой руке и ноге, нарушение речи.

История заболевания: В июне 2017 года проходила стационарное лечение в 1-м неврологическом отделении ФГБНУ НЦН по поводу ишемического инсульта в системе правой внутренней сонной артерии. Во время госпитализации при ультразвуковом исследовании выявлены симптомный стеноз правой внутренней сонной артерий 75%. Консультирована ангиохирургом, показано оперативное лечение. С целью предотвращения повторных ишемических инсультов в правом полушарии большого мозга, планируется проведение операции стентирования правой внутренней сонной артерии. Во время настоящей госпитализации по поводу стеноза правой внутренней сонной артерии, при проведении ультразвукового исследования фрагментов бляшки на стороне предполагаемого оперативного вмешательства (правая внутренняя сонная артерия), в области наибольшего сужения просвета артерии в В-режиме с использованием линейного датчика с частотой излучения 11 МГц, интенсивность ультразвукового сигнала составила 8 дБ. Учитывая наличие женского пола, симптомного стеноза (наличие в анамнезе ишемического инсульта), наличие в анамнезе операций на сонных артериях, а также значения интенсивности ультразвукового сигнала менее 20 дБ, вероятность эмболизации сосудов головного мозга во время операции определялась как высокая. По данным МРТ головного мозга в режиме ДВ-МРТ через 24 часа после выполненного стентирования выявлены острые очаги ишемии в правом полушарии большого мозга. Учитывая высокую вероятность эмболизации мозга, своевременно назначенное медикаментозное лечение до стентирования способствовало асимптомному течению выявленных изменений в мозге.

Таким образом, заявленное изобретение обеспечивает простоту исследования, а также расширяет арсенал технических средств для прогноза эмболизации сосудов головного мозга при стентировании сонных артерий с высокой достоверностью за счет создания алгоритма факторов, обуславливающих риск послеоперационных эмболических повреждений мозга после стентирования сонных артерий.