Sygnatura: Pol J Radiol, 2005; 70(1): 27-34 Otrzymano: 2004.05.11 Zaakceptowano: 2004.11.20 Transcranial Doppler (TCD) ultrasonography in patients with ventriculomegaly: investigation of additional parameters for qualifying shunt implantation Przezczaszkowa ultrasonografia dopplerowska (TCD) u chorych z poszerzonym układem komorowym - poszukiwanie dodatkowych wskaźników kwalifikacji do zabiegu implantacji układu zastawkowego Katarzyna Jarus-Dziedzic1, Jerzy Jurkiewicz1,2, Zbigniew Czernicki1,2, Ewa Fersten1, Mariusz Głowacki1, Piotr Marszałek1, Wojciech Zabofotny3, Paweł Karłowicz4 1 Klinika Neurochirurgii, Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN, Warszawa, Polska 2 Klinika Neurochirurgii II Wydziału Lekarskiego Akademii Medycznej w Warszawie, Polska 3 Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska, Warszawa, Polska 4 Instytut Podstawowych Problemów Techniki, PAN, Warszawa, Polska Adres autora: Dr n. med. Katarzyna Jarus-Dziedzic, Klinika Neurochirurgii, Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej, Polskiej Akademii Nauk, ul. Pawińskiego 5, 02-106 Warszwa, e-mail: neuropan@cmdik.pan.pl Summary Background: Material/Methods: Results: Conclusions: Key words: PDF file: Ventriculomegaly without increased intracranial pressure is observed both in normal-pressure hydrocephalus (NPH) and idiopathic cerebral atrophy (CA). Investigating additional parameters to differentiate these diseases is important for a good qualification of shunt implantation. The study presents the influence of intravenous administration of acetazolamide on cerebral blood flow velocity (BFV) and cerebrovascular reactivity (CVR) in 23 patients with ventriculomegaly and symptoms of cognitive function disorders. The aim was to establish the differences in the dynamic cerebral hemodynamics parameters in NPH and CA patients. Measurement of BFV was performed in 23 patients using transcranial Doppler (TCD) ultra- sonography before and 20 minutes after intravenous administration of 1000 mg acetazolamide. CVR was calculated as the percent change from the baseline mean BFV value and assessed bilaterally in the middle (MCA), anterior (ACA), posterior (PCA), and internal carotid cerebral (ICA) arteries in the intracranial part. Additionally, BFV was evaluated in selected patients during a lumbar infusion test. The patients were divided into 2 groups: those with NPH and those with CA. BFV values were decreased both in the NPH and the CA group compared with the control group (healthy volunteers of the same age). There were no significant differences between the two groups. In the CA group a complete lack of CVR was observed in all examined arteries. In the NPH group, CVR was maintained, while mean BFV (MFV) changed 37±4% in the MCA, 26±6% in the ACA, 33±5% in the PCA, and 30±4% in the ICA. There were statistically significant differences in CVR values between the groups. A decrease in initial BFV in all examined intracranial arteries and a complete lack of CVR is characteristic of the CA group. Maintenance of CVR and a simultaneous decrease in BFV is a characteristic of the NPH group, but among the patients in that group we found differences in cerebrovascular response to acetozolamide, In both groups there were no significant differences in BFV in the MCA during the lumbar infusion test. The acetazolamide test appears as an additional factor in the differential diagnosis of NPH and CA. cerebrovascular reactivity^acetazolamide test«normal pressure hydrocephalus-cerebral atrophy*ventri culomegaly-transcranial Doppler ultrasonography http://www.polradiol.com/pub/pjr/vol_70/nr_1/5585.pdf 27 Original Article Pol J Radiol, 2005; 70(1): 27-34 Wstęp Poszerzenie układu komorowego bez cech wzmożonego ciśnienia śródczaszkowego może być związane z zabu- rzeniem fizjologicznej równowagi pomiędzy produkcją a wchłanianiem płynu mózgowo-rdzeniowego, jak to się dzieje w wodogłowiu normotensyjnym, może jednak także wynikać z procesu zanikowego mózgu, z czym mamy do czynienia np. w idiopatycznym zaniku, w chorobie Alzheimera, we wszelkich naczyniopochodnych uszkodze- niach mózgu czy też wynikać może z fizjologicznego pro- cesu starzenia się. Bez względu na przyczynę prowadzącą do poszerzenia układu komorowego, wśród objawów kli- nicznych najczęściej można zaobserwować zaburzenia ruchowe, niejednokrotnie bardzo utrudniające pacjentowi samodzielne poruszanie się oraz postępującą deteriorację umysłową, mogącą prowadzić do zakłóceń w kontaktach z otoczeniem. Ze względu na duże podobieństwo obja- wów, rozróżnienie obu procesów chorobowych sprawia niekiedy duże trudności. A właściwa diagnoza w sposób niezwykle istotny wpływa na dalsze postępowanie diag- nostyczne i lecznicze. Leczeniem z wyboru w objawo- wym wodogłowiu normotensyjnym jest umożliwienie odpływu płynu mózgowo-rdzeniowego z komór mózgo- wych przy pomocy zastawkowych układów drenujących. Jeżeli jednak poszerzenie układu komorowego jest wtórne i wynika z zaniku mózgu, jakiekolwiek leczenie operacyj- ne będzie nieskuteczne. Co więcej, wykluczenie procesu zanikowego nie rozwiązuje do końca problemu. Do chwili obecnej nie ma jednoznacznych kryteriów wskazujących na konieczność założenia zastawki i pozostają one nadal przedmiotem dyskusji. Wartość prognostyczna poszczególnych objawów klinicznych, radiologicznych i czynnościowych bywa mniej lub bardziej wątpliwa i nie- jednokrotnie zdarza się, że założenie zastawki nie przyno- si spodziewanej poprawy stanu klinicznego. Problem jest tym istotniejszy, ze skuteczność leczenia można oceniać dopiero po kilku miesiącach po założeniu układu zastaw- kowego. Niezmiernie ważne jest poszukiwanie nie tylko przyczyn leżących u podstaw tych patologii, ale także nowych wskaźników diagnostycznych, umożliwiających lepsze przewidywanie skuteczności leczenia operacyj- nego. Można przypuszczać, że uzyskanie odpowiedzi na pytanie, czy odprowadzenie płynu z poszerzonego układu komorowego pozwoli na przywrócenie prawidłowego przepływu mózgowego i reaktywności naczyń mózgo- wych, umożliwiając tym samym zachowanie dostatecz- nego metabolizmu mózgu będzie stanowić dodatkowy czynnik ułatwiający kwalifikacje pacjentów do założenia zastawki. Reaktywność naczyń mózgowych [CVR) jest definiowa- na jako zmiana przepływu mózgowego w odpowiedzi na czynnik rozszerzający lub zwężający naczynia mózgo- we [1]. Najczęściej wykorzystywane metody rozszerzania naczyń to: niedotlenienie, oddychanie CO2 oraz podanie Acetazolamidu. We wszystkich tych testach wykorzystuje się rozszerzające działanie pośrednie lub bezpośrednie CO2 do oceny wydolności krążenia mózgowego. Ostatnio coraz częściej zwraca się uwagę na możliwość wykorzystania tego testu w rozpoznaniu różnicowym poszerzenia układu komorowego. W wodogłowiu normotensynym (NPH) obser- wowano zaburzenia autoregulacji mózgowej [2,3]. Po raz pierwszy w 1978 roku Hartmann A i wsp. [4] zaobserwo- wali zaburzenia autoregulacji mózgowej w grupie chorych z wodogłowiem komunikującym, natomiast u chorych z demencją i miażdżycą tętnic mózgowych opisali zacho- wanie autoregulacji. Wiele badań nad wodogłowiem kon- centruje się wokół wykorzystania nieinwazyjnej metody do oceny patofizjologicznego związku między wielkością układu komorowego a przepływem mózgowym (CBF). Szczególnie dobrze udokumentowana jest przydatność wielkości współczynnika PI i RI w ocenie skuteczności leczenia operacyjnego w wodogłowiu ze wzmożonym ciśnieniem śródczaszkowym a także do monitorowa- nia zmian przepływu naczyniowego w czasie zabiegu zakładania układu zastawkowego [5,6,7]. Wykazano, że pomiar CBF przy pomocy TCD jest dobrą metodą oceny ciśnienia śródczaszkowego w tym typie wodogłowiu przed i po leczeniu operacyjnym, zwłaszcza w kontekście oceny skuteczności leczenia, jako metoda nieinwazyjna. Matteis M i wsp. [4] porównali reaktywność naczyń na nie- dotlenienie w grupie 10 chorych z demencją na tle licznych zmian naczyniowych o typie udarów (multi-infarct demen- tia) z grupą osób cierpiących na chorobę Alzheimera i wyka- zali, ze istotne zaburzenia reaktywności występują głównie u chorych z naczyniopochodną demencją, co może być dobrym kryterium w diagnostyce różnicowej tych dwóch jednostek chorobowych. Brauer P i wsp [8] oceniając naczy- niowy przepływu mózgowy w dwóch testach z inhalacją CO2 oraz z Acetazolamidem w różnych jednostkach choro- bowych (np. w obrzęku mózgu pouazowym, w encefalopatii wątrobowej, w zwężeniu naczyń mózgowych itp.) potwier- dzili dużą przydatność badania nieinwazyjnego TCD i jego zgodność z metodami bezpośrednimi jak tomografia kom- puterowa z inhalacją ksenonu. W przewlekłym wodogłowiu pewną rolę odgrywa niedo- tlenienie mózgu spowodowane uciskiem naczyń mózgo- wych, co zostało potwierdzone w modelu eksperymental- nym na zwierzętach [9,10,11]. W wodogłowiu obserwowa- no zaburzenia metaboliczne, mającye wpływ na obniżenie przepływu mózgowego (CBF) i reaktywność naczyń móz- gowych na CO2, co może prowadzić do niedostateczności krążenia mózgowego i pojawiania się objawów klinicznych wodogłowia [2]. Chang i wsp. [12] obserwowali u pacjen- tów z poszerzonym układem komorowym po krwotoku podpajęczynówkowym zaburzenia reaktywności naczynio- wej, ocenianej po podaniu 500mg Acetazolamidu, zarówno u pacjentów bezobjawowych jak i z objawami neurologicz- nymi. Założenie układu zastawkowego w tych przypad- kach poprawiło istotnie przepływ mózgowy u tych chorych z objawami klinicznymi wodogłowia. Według tych autorów obniżenie CBF, któremu towarzysza zaburzenia w CVR są odpowiedzialne za występowanie objawów klinicznych wodogłowia u tych chorych. Bakkier i wsp [13] porównując wartość średniej prędkości przepływu krwi (MFV) i skurczowej prędkości przepływu krwi (SFV) oraz CVR przed i po leczeniu operacyjnym w grupie 10 chorych z NPH stwierdzili, że u wszystkich doszło do istotnej poprawy przepływu mózgowego CBF. Chang i wsp. [12] zaobserwowali, że w grupie 41 chorych z NPH zarówno z pełnym zespołem objawowym jak i nie- kompletnym występowało istotne obniżenie reaktywności 28 Pol J Radiol, 2005; 70(1): 27-34 Transcranial Doppler (TCD) ultrasonography in patients.. naczyniowej oceniane po podaniu 500 mg acetazolamidu pod kontrolą CBF w „first-pass radionuclide angiography". Założenie układu zastawkowego wyraźnie poprawiło wartości CVR niezależnie od etiologii NPH oraz wyjściowej obecności pełnych objawów klinicznych. Z kolei Fritz i wsp [13] donosili jeszcze w 1989 roku, że jeśli u chorych z NPH występują zaburzenia lub brak reaktywności, dowodzi to współistnienia wraz z wodogłowiem zaburzeń przepływu naczyniowego i jest związane z poważniejszym uszkodze- niem mózgu, które nie dają się naprawić poprzez założenie układu zastawkowego Wg Czosynki i wsp. którzy [1] badali jednocześnie BFV metodą TCD, opór resorpcji w teście infuzyjnym oraz MABP u 35 chorych z poszerzonym układem komorowym i klinicznymi objawami wodogłowia normotensyjnego. Autorzy ci doszli do wniosku, że pacjenci z niskim oporem resorpcji, wskazującym na zanikowy charakter poszerze- nia układu komorowego częściej mieli zaburzenia autore- gulacji mózgowej w zakresie unaczynieni przez MCA niż chorzy z wodogłowiem normotensyjnym, u których obser- wowali zachowaną autoregulację mózgową. Ten czynnik może być dodatkowym kryterium diagnostyki różnicowej i tym samym ustalenia wskazania do leczenia operacyjnego wodogłowia. Chang i wsp. [14] wykazali przy użyciu metody SPECT, że u chorych z objawami demencji zarówno w przebiegu zaniku mózgu jak i NPH występuje obniżenie mózgowego przepływu krwi (CBF), które jest skorelowane ze stopniem zaawansowania objawów demencji. U chorych z NPH, u których założenie układu zastawkowego zmniejszyło objawy kliniczne obserwowali oni wzrost wartości CBF. Autorzy jednak nie uzależniali decyzji o podjęciu leczenia operacyjnego od wyniku testu z acetazolamidem i wartości CBF, a jedynie od wskazań klinicznych. Pooperacyjna poprawa przepływu mózgowego i reaktywności mózgo- wej u części chorych (6/16) udowodniła, ze chorzy ci mieli rzeczywiście wskazania do leczenia operacyjnego. Bardzo istotne z klinicznego punktu widzenia jest możliwość pro- gnozowania przedoperacyjnego, a nie pooperacyjnego. Wg Yonas [14] chorzy z zaburzeniami przepływu mózgowe- go, które prowadzą do obniżenia CBF i perfuzji mózgowej (CPP) nie reagują na podanie acetazolamidu. Celem pracy było porównanie i ocena parametrów hemo- dynamicznych przepływu krwi w naczyniach mózgowych, rejestrowanych u chorym z wodogłowiem normotensyjnym (NPH) oraz u chorych, u których do poszerzenia układu komorowego dochodzi na tle zanikowym z wykorzystaniem testu reaktywności naczyniowej po dożylnym podaniu ace- tazolamidu. Materiał i Metoda Badanie przeprowadzono w grupie 23 chorych (9 kobiet i 14 mężczyzn), w wieku od 23-75 roku życia leczonych w Klini- ce Neurochirurgii IMDiK PAN. Badaniom poddano chorych spełniających następujące kry- teria: • kilkumiesięczne lub kilkuletnie zaburzenie funkcji poznawczych • postępujący charakter neurologicznych objawów klinicz- nych • poszerzenie układu komorowego stwierdzane w TK głowy • nieobecność innych chorób mózgu mogących mieć związek z objawami klinicznymi • brak istotnych klinicznie nieprawidłowości w zakre- sie tętnic przedczaszkowych i wewnątrzczaszkowych, potwierdzone w badaniu TCD. • stan funkcjonowania chorego pozwalający na pełne zro- zumienia przeprowadzanych badań oraz współpracę w czasie ich wykonywania • wykonane nakłucie lędźwiowe z oceną ciśnienia płynu mózgowo-rdzeniowego przynajmniej jeden raz w czasie badań diagnostycznych poszerzonego układu komorowe- go lub wykonanie testu upustu ok. 40-50 ml płynu móz- gowo-rdzeniowego z jednoczesną oceną neurologiczną i neuropsychologiczną przed i po upuście płynu. • uzyskanie dostatecznie dobrego zapisu przepływu w tętni- cach mózgu, pozwalającego na ocenę prędkości przepływu krwi metodą TCD U wszystkich chorych zakwalifikowanych do badania przeprowadzono radiologiczną diagnostykę obrazową przy zastosowaniu tomografii komputerowej, analizę obja- wów klinicznych i ocenę stanu neurologicznego z uwzględ- nieniem przede wszystkim zdolności lokomocji i funkcji zwieraczy oraz badanie dopplerowskie tętnic szyjnych i ba- danie TCD tętnic wewnątrzczaszkowych. Wszystkich pacjentów poddano badaniu neuropsychologicz- nemu, umożliwiającego określenie zaburzeń aktywności poznawczej i ustalenie stopnia nasilenia stwierdzanych deficytów. W ramach badania neuropsychologicznego zasto- sowano specjalnie opracowany zestaw sensybilizowanych prób dla oceny różnych zakresów aktywności poznawczej (Łuczywek, Fersten et al. 1998), w oparciu o który ocenia- no: 1) zakres świadomości, 2) procesy pamięci 3) procesy uczenia się materiału słownego słuchowego i jego przy- pominania oraz sekwencji ruchowych, 4) poziom fluen- cji słownej, 5) procesy językowe, 6) zdolność do celowego działania ruchowego oraz werbalnego, 7) procesy wzro- kowo-przestrzenne. Dla oceny ogólnego funkcjonowania zastosowano skalę wiadomości, pamięci i uwagi Blesseda (Blessed et al. 1968). Na podstawie powyższych badań diagnostycznych cho- rych podzielono na następujące grupy w zależności od prawdopodobnej przyczyny poszerzenia układu komoro- wego: grupę I - chorzy z zanikiem mózgu (CA), grupę II - z wodogłowiem normotensyjnym (NPH), wśród których byli także chorzy z rozpoznanym wodogłowiem zatrzyma- nym (AH) oraz dodatkowo przedstawiono dwa przypadki 29 Original Article Pol J Radiol, 2005; 70(1): 27-34 chorych z wodogłowiem normotensyjnym po założonym wcześniej układzie zastawkowym. Obie grupy różniły się w zakresie rodzaju i nasilenia defi- cytów poznawczych. W grupie I - CA obserwowano rozpad wielu procesów poznawczych. Przy zachowanej orienta- cji w czasie, miejscu i własnej osobie oraz prawidłowym przebiegu czynności spostrzegania wzrokowego i prak- sji, stwierdzano głębokie zaburzenia różnych procesów pamięci i uczenia się oraz wyraźne obniżenie fluencji słownej - zaburzenia aktywności poznawczej sugerowały postępujący proces otępienny. Natomiast w grupie II - NPH obserwowano na ogół wybiórcze deficyty poznawcze, w postaci głębokich zaburzeń procesów wzrokowo prze- strzennych typu konstrukcyjnego, przejawiających się prze- de wszystkim w trudnościach zapamiętywania układów przestrzennych oraz wyraźny brak możliwości uczenia się, przede wszystkim dotyczący materiału słownego. Wyjątkiem są pacjenci AH, u których w badaniu neuropsy- chologicznym nie stwierdzano na ogół głębokich zaburzeń w funkcjonowaniu poznawczym; u tych pacjentów można było wnioskować o niskim poziomie funkcjonowania inte- lektualnego od wczesnych lat życia, a na ich tle wybiórcze pojedyncze, niezbyt nasilone deficyty w postaci obniżenia poziomu fluencji słownej, inercji procesów nerwowych czy obniżenia poziomu pamięci operacyjnej. Przepływ w tętnicach podstawnych mózgu badano w spo- sób standardowy przy pomocy aparatu TCD firmy Sonomed z użyciem pulsacyjnej głowicy 2 MHz oraz 4 MHz. Tętnice przednie (ACA), środkowe (MCA), tylne (PCA) mózgu badano przez okienko skroniowe, a tętnicę podstawną mózgu (BA) i tętnice kręgowe (AV) przez okienko podpotyliczne i ot- wór wielki. Rejestrowano następujące wartość prędkości przepływu (BFV): skurczową (SFV), rozkurczową (DFV) i średnią (MFV) prędkość przepływu krwi oraz obliczano współczynniki: pulsacji (PI) i oporności (RI). U 10 spośród 23 badanych w celu różnicowania między wodogłowiem normotensyjnym a zanikiem mózgu ocenia- no oporu wypływu (resorpcji) w wykonanym dolędźwiowo teście infuzyjnym. Po nakłuciu lędźwiowym w prze- strzeni L3/L4 do pojedynczej igły punkcyjnej podłączano zestaw pomiarowy złożony z układu drenów połączonych kranikiem trójdrożnym z zestawem do pomiaru ciśnienia węwnątrzczaszkowego typu Camino i do strzykawkowej pompy infuzyjnej. Cały układ wypełniano solą fizjologiczną. Po pomiarze ciśnienia wyjściowego w kanale kręgowym, podawano sól fizjologiczną dokanałowo z prędkością 0,5 ml/min aż do ustalenia się nowego stanu równowagi. Następnie infuzję zwiększano do 1,5 ml/min prowadząc pomiar aż do stanu równowagi. Pomiar przerywano jeżeli ciśnienie wzrastało do 37,5 mmHg. U każdego chorego przed wykonaniem testu reaktywności naczyniowej wykonano badanie TCD tętnic wewnątrz- czaszkowych celem oceny stanu przepływu krwi w tętnicach podstawnych mózgu: MCA, ACA, PCA, ICA, AV i BA.W celu oceny reaktywności naczyń mózgowych poda- wano 1000 mg Acerazolamidu (Diamox, Lederle, Francja - do sprawdzenia) w powolnym, w ciągu około 2-5 min, wstrzyknięciu dożylnym, po uprzednim założeniu wenflo- nu. Test wykonywano w pozycji leżącej. Po około 20 min od zakończenia injekcji oceniano ponownie przepływ krwi w tętnicach: MCA, ACA, ICA i PCA obustronnie. Współ- czynnik reaktywności naczyniowej obliczano jako pro- centowy wzrost prędkości przepływu krwi po podaniu Acetazolamidu w badanej tętnicy w stosunku do wartości prędkości przepływu w tej tętnicy przed podaniem Acetazolamidu, wg wzoru: CVR = (ABFV/ BFVp) 100% gdzie ABFV oznacza różnicę prędkości przepływu krwi przed podaniem (BFVp) i po podaniu Acetazolamidu (BFVk) badanej tętnicy, BFVp prędkość początkową w badanej tętnicy. Wartości współczynnika CVR obliczano osobno dla każdej rejestrowanej wartości przepływu krwi tj. MFV, SFV, DFV oraz PI i RI w celu znalezienia najbardziej czułego parametru przepływu. Wartości współczynnika CVR wyra- żone procentach porównywano do wartości przyjętych za prawidłowe, na podstawie badań u zdrowych ludzi (na podstawie badań własnych i danych z lit.). Podstawowe parametry życiowe (tętno, temperaturę i ciśnienie tętnicze) mierzono dwukrotnie: przed i po około 20 min od podania Acetazolamidu. Pacjenci zostali dokładnie poinformowani o charakterze badań diagnostycznych, a w szczególności o sposobie prze- prowadzenia, ryzyku i celowości wykonania testu z ace- tazolamidem i wyrazili pisemną zgodę. Wyniki_ Ocena wyjściowych wartości przepływu krwi w naczyniach mózgowych. W obu grupach chorych zanotowano we wszystkich bada- nych tętnicach niższe wartości prędkości przepływu krwi (MFV, SFV, DFV) w stosunku do wartości przyjętych za prawidłowe u osób zdrowych (grupa kontrolna). Tabela 1. Najniższe wartości BFV zarejestrowano w tętnicach przed- nich mózgu i środkowych mózgu, podczas gdy w tętnicy podstawnej, tętnicach kręgowych i tylnych mózgu prędkość przepływu krwi była najmniej obniżona. Różnice wartość MFV i DSV we wszystkich tętnicach między grupą I i grupą kontrolną oraz grupą II i kontrolną nie były istotne staty- stycznie. Istotnie niższe wartości SFV stwierdzono w obu grupach w MCA i ACA. Wartości współczynników PI i RI w obu grupach chorych były podwyższone w badanych tętnicach mózgu. Nie stwierdzono istotnych różnic między stroną prawą i lewą w obrębie każdej z grup. Porównując obie badane grupy nie stwierdzono istotnych różnic w pa- rametrach przepływu krwi. Zmiana przepływu krwi w naczyniach mózgowych po podaniu acetazolamidu. Wartości współczynników reaktywności naczyń mózgo- wych w obu grupach chorych przedstawiono w Tabeli 2. Grupa chorych z zanikowym poszerzeniem układu komo- rowego była pod względem reaktywności naczyniowej stosunkowo jednolita. U żadnego chorego nie rejestrowa- no istotnego wzrostu wartości prędkości przepływu krwi w teście z acetazolamidem. Największy wzrost zanotowano 30 Pol J Radiol, 2005; 70(1): 27-34 Transcranial Doppler (TCD) ultrasonography in patients.. Table 1. Values of BFVs (SFV: systolic, DFV: diastolic, MFV: mean flow velocity) and of the indexes of pulsatility (PI) and resistance (RI) in all the examined arteries before acetazolamide administration in patients with normal-pressure hydrocephalus (group I), patients with cerebral atrophy (group II), and normal volunteers (control group). Tabela 1. Wartości prędkości przepływu krwi (SFV- skurczowej prędkości przepływu, DFV - rozkurczowej prędkości przeptywui MFV - średniej prędkości przepływu) oraz współczynników pulsacji - PI i oporności RI we wszystkich badanych tętnicach przed podaniem Acetazolamidu w grupie chorych z wodogłowiem normotensyjnym (grupa I), z zanikiem mózgu (grupa II) oraz u zdrowych ochotników (grupa kontrolna). Groups of patients BFV parameters MCA ACA Cerebral ICA arteries PCA AV BA SFV 75 ± 7 7 O ± 8 5 O ± 8 67 ± 7 6 CO ± 6 65 ± 8 patients suspected DFV 3 co ± 9 39 ± 10 9 ± 9 2 40 ± 8 6 ± 7 3 34 ± 7 on cerebral MFV 56 ± 7 5 O ± 8 39 ± 7 56 ± 7 8 ± 6 4 47 ± 8 atrophy (n=10) PI 0.89 ± 0.03 0.86 ± 0.03 0.86 ± 0.04 0.86 ± 0.02 0.85 ± 0.04 0.88 ± 0.04 RI 0.64 ± 0.02 0.63 ± 0.03 0.59 ± 0.03 0.60 ± 0.03 0.62 ± 0.02 0.63 ± 0.02 SFV 7 co ± 0 6 CO ± 9 49 ± 8 8 ± 6 6 8 ± 2 6 6 O ± 8 patients DFV 39 ± 7 8 ± 7 3 31 ± 9 8 ± 2 4 8 ± 6 3 35 ± 6 suspected on NPH (n=13) MFV 8 ± 9 5 49 ± 7 3 CO 1+ 6 5 CO ± 6 48 ± 7 51 ± 5 and AH PI 0.92 ± 0.03 0.95 ± 0.02 0.83 ± 0.03 0.86 ± 0.04 0.84 ± 0.03 0.87 ± 0.02 RI 0.65 ± 0.03 0.69 ± 0.02 0.62 ± 0.02 0.63 ± 0.03 0.59 ± 0.02 0.62 ± 0.02 SFV 6 ± o 85 ± 5 6 co ± 3 72 ± 4 4 ± 61 2 ± 2 6 DFV 4 co ± 3 3 ± 41 29 ± 2 3 ± 4 3 41± 2 29 ± 2 Control group (n=25) MFV 6 co ± 4 57 ± 3 4 ro 1+ 3 2 ± 51 3 O ± 2 4 co ± 2 PI 0.81 ± 0.03 0.81± 0.03 0.80 ± 0.03 0.81 ± 0.03 0.80 ± 0.03 0.81 ± 0.02 RI 0.52 ± 0.02 0.52± 0.02 .01 0. ± .51 0 0.51 ± 0.01 0.52 ± 0.02 0.52 ± 0.03 All data are presented as mean value ± SD rzędu 9% dla wartości SFV. Należy więc przyjąć, że chorzy ci nie posiadają zdolności reagowania naczyń mózgowych na zmianę pH. Dotyczy to wszystkich badanych tętnic, gdyż nie było różnicy między poszczególnymi badany- mi tętnicami oraz pomiędzy stroną prawą i lewą. Jedynie zwraca uwagę nieznaczna różnica między MCA i PCA a ACA, a szczególnie między ACA i PCA. Przy czym nawet największe zmiany przepływu krwi, jakie rejestrowano w PCA nie były istotne i mieściły się w granicach błędu metody. W grupie chorych z wodogłowiem normotensyjnym obserwowano dużą różnorodność w uzyskanych wyni- kach. U dwóch chorych współczynnik reaktywności był bardzo wysoki i wynosił średnio 45% dla MCA porówny- walny ze średnimi wartościami uzyskiwanymi u zdro- wych osób. U kolejnych trzech chorych wartości były graniczne i wynosiły średnio 21% dla MCA. Nie uzyskano zadawalającego wyniku rozszerzenia naczyń mózgowych u dwóch chorych, u których współczynnik reaktywności był niski i wynosił 14%. W tej grupie chorych zwraca uwagę nieznaczna różnica w reaktywności naczyniowej między tętnicami, lepsza w tętnicach środkowej i tylnej mózgu niż w tętnicy przedniej mózgu. Różnice te jednak nie mają żadnego znaczenia statystycznego. Szczególną grupę stanowią chorzy (n=2) z wodogłowiem zatrzymanym, u których test reaktywności wypadł prawidłowo a wartości CVR wynosiły dla MCA średnio 45%. Były to jednocześnie najlepsze uzyskane wyniki reaktywności w całej grupie badanych chorych. Wyniki tych chorych były analizowane łącznie z wynikami pozostałych chorych z NPH i ujęte w tabeli 2. Pacjenci z rozpoznanym wcześniej przed zaplanowaniem badań wodogłowiem normotensyjnym po założeniu układu zastawkowego, bez klinicznych i radiologicznych cech poprawy mieli nieprawidłowy test reaktywności z Acetazo- lamidem, co świadczy o całkowitym braku reaktywności naczyniowej u tych chorych. Zmiana przepływu krwi w tętnicy środkowej mózgu w czasie testu infuzyjnego Test infuzyjny wykonano u 10 chorych z poszerzeniem układu komorowego w celu różnicowania między zaniko- wym poszerzeniem układu komorowego a wodogłowiem normotensyjnym. Analiza zmian wartości rozkurczo- wej (DFV) prędkości przepływu krwi oraz współczynnika PI w kolejnych minutach testu infuzyjnego nie wykazała istotnych zmian tych wartości w zależności od wzrostu ciśnienia płynu mózgowo-rdzeniowego. Nie obserwowano 31 Original Article Pol J Radiol, 2005; 70(1): 27-34 Table 2. Values of cerebrovascular reactivity (CVR) in the examined arteries after intravenous administration of 1000 mg acetazolamide in patients with cerebral atrophy (group II) with normal-pressure hydrocephalus (group I), and in normal volunteers (control group). Tabela 2. Wartości współczynnika reaktywności naczyniowej (CVR) w badanych tętnicach w po dożylnym podaniu 1000 mg Acetazolamidu w grupie chorych z zanikiem mózgu (grupa II), z wodogłowiem normotensyjnym (grupa I), oraz u zdrowych ochotników (grupa kontrolna). BFV Cerebral arterie Groups of patients (s) MCA ACA ICA PCA mean SFV 6% ± 2 5% ± 4 3 ± -^P % 4 8% ± 4 CO +1 -^O CO patients suspected DFV 5% ± 4 2% ± 1 3 ± -^P % 2 5% ± 2 +1 -^o on cerebral atrophy MFV 7% ±4 8 2 ± -^P % 8 ± -^P % 6 7% ± 3 CO +1 .-Jp CO (n=10) PI 2 ± % 4 2 ± -^P % 3 4 ± -^P % 3 2 ± -^P % 4 4% ± 2 RI ± % 2 o ± -^p % 3 ± -^P % 2 3% ± 2 ± % 2 SFV 28% ± 14 26% ± 11 25% ± 10 30% ± 10 24% ±7 patients suspected DFV 27% ± 8 32% ± 8 29% ± 6 35% ± 8 31% ± 6 on NPH (n=13) MFV 37% ± 12 26% ± 12 33% ± 5 30% ± 4 32% ± 3 o AH PI 25% ± 5 26% ± 4 23% ± 4 26% ± 3 26% ± 4 RI 4 ± -^P % CD 18% ± 3 3 ± -^P % 9 18% ± 2 19% ± 3 SFV 35% ± 7 36% ± 6 39% ± 8 36% ± 8 36% ±8 DFV 45% ± 7 41% ± 8 40% ± 8 48% ± 8 43% ± 10 Control group (n=25) MFV 35% ± 12 32% ± 12 32% ± 7 35% ± 13 34% ± 9 PI 25% ± 4 29% ± 6 27% ± 7 29% ± 7 28% ± 7 RI 24% ± 6 27% ± 5 28% ± 6 21% ± 5 25% ± 6 All data are presented as mean value ± SD również związku między wartością współczynnika oporu resorpcji a zmianą wartości prędkości przepływu krwi ocenianą przed rozpoczęciem infuzji soli fizjologicznej oraz na szczycie infuzji z prędkością 90 ml/godz. Nie było również istotnych różnic między chorymi z poszerzonym układem komorowym o podłożu zanikowym czy w przebie- gu wodogłowia normotensyjnego. Dyskusja_ Przydatność testu z acetazolamidemm do oceny reaktyw- ności naczyń mózgowych została wykazana w różnych schorzeniach mózgu takich jak zwężenie i niedrożność naczyń mózgowych, ocena przed i pooperacyjna po enare- trektomii, w świeżym udarze mózgu, w wczesnej i późnej fazie krwotoku podpajęczynówkowego, w urazach czasz- kowo-mozgowych oraz w zaniku mózgu i różnych typach wodogłowia [2,15,16]. W naszym materiale wyjściowe wartości przepływu krwi w tętnicach podstawnych mózgu w obu grupach były obniżone, ale mieściły się na dolnej granicy normy w po- równaniu z wartościami obserwowanymi u osób zdrowych w podobnym przedziale wiekowym. Nie stwierdzono istot- nych różnic między chorymi z zanikiem mózgu a chorym z NPH. Podobne wyniki uzyskali minn Chan i wsp. [14] wykorzystując technikę bezpośredniej oceny przepływu mózgowego w SPECT. W warunkach prawidłowych przepływ mózgowy podle- ga szeregu czynnikom regulującym, które dostosowują jego wartość do aktualnych potrzeb mózgu. Przyczyną obniżonego przepływu mózgowego może być zmniejszenie zarówno metabolizmu mózgowego (np. w wyniku zmniej- szonej aktywności neuronalnej), objętości dopływającej do mózgu krwi (np. przy niewydolności krążenia móz- gowego) jak również samej objętości mózgu (np. w zani- ku mózgu). W naszym materiale obniżony naczyniowy przepływ krwi (BFV) obserwowany w obu grupach, sam w sobie nie pozwala na zróżnicowanie tych grup, a więc nie może okazać się przydatny klinicznie jako czynnik diagno- styczny. Jest to jednak sygnał, że zarówno w zaniku mózgu jak i wodogłowiu normotensyjnym występuje obniżenie przepływu naczyniowego, które może mieć istotny wpływ na występowanie objawów klinicznych demencji. Badania innych autorów wskazują, że po założeniu układu zastaw- kowego w przypadku objawowego NPH dochodzi do wzro- stu BFV, co świadczy o odwracalnym charakterze tego zaburzenia i może mieć wpływ na poprawę stanu klinicz- nego chorego [3,6,15]. Ponieważ chorzy z NPH stanowią bardzo różnorodną pod względem klinicznym grupę wciąż poszukuje się czynników wpływających na właściwą ocenę wskazań do leczenia operacyjnego, a w szczególności takich, które będą gwarantowały poprawę stanu kliniczne- go po zastosowanym leczeniu operacyjnym. Na podstawie danych z literatury wydaje się, że istotny wzrost przepływu mózgowego po założeniu zastawki jest korzystnym czynni- 32 Pol J Radiol, 2005; 70(1): 27-34 Transcranial Doppler (TCD) ultrasonography in patients.. Table 3. Values of BFVs (SFV: systolic, DFV: diastolic, MFV: mean flow velocity) and of the indexes of pulsatility (PI) and resistance (RI) in the middle cerebral artery (MCA) following the infusion test. Tabela 3. Wartości prędkości przepływu krwi (SFV- skurczowej prędkości przepływu, DFV - rozkurczowej prędkości przepływu i MFV - średniej prędkości przepływu) oraz współczynników pulsacji - PI i oporności RI zanotowane w tętnicy środkowej mózgu (MCA) w czasie testu infuzyjnego. No patients BFV parameters Before infussion Infll: Platau after infussion of 30 ml/hours ssion test parameter Platau after infussion of 90 ml/hours Changes of BFV during all time of test Resorption index 1. (NPH) DFV PI 48 ± 8 0.87 ± 0.02 44 ± 5 0.89 ± 0.03 42 ± 4 0.91 ± 0.03 3% ± 0,4 4% ± 0,3 12 2. (NPH) DFV PI 49 ± 9 0.89 ± 0.03 45 ± 7 0.89 ± 0.01 43 ± 6 0.90 ± 0.02 5% ± 0,2 3% ± 0,1 14 3. (NPH) DFV PI 51 ± 9 0.88 ± 0.02 50 ± 8 0.90 ± 0.02 48 ± 7 0.92 ± 0.03 ,3 ,4 0 0 ± ± %% 43 11 4. (NPH) DFV PI 38 ± 6 0.79 ± 0.02 36 ± 5 0.82 ± 0.01 36 ± 4 0.84 ± 0.02 5% ± 0,4 4% ± 0,2 10 5. (NPH) DFV PI 55 ± 5 0.93 ± 0.02 52 ± 4 0.95 ± 0.01 48 ± 4 0.90 ± 0.03 ,3 ,2 0, 0, ± ± %% 32 15 6. (NPH) DFV PI 57 ± 8 0.88 ± 0.02 52 ± 7 0.91 ± 0.03 48 ± 6 0.90 ± 0.02 2% ± 0,1 3% ± 0,1 16 7. (CA) DFV PI 38 ± 5 0.94 ± 0.01 37 ± 6 0.90 ± 0.01 39 ± 6 0.93 ± 0.02 4% ± 0,2 5% ± 0,4 12 8. (CA) DFV PI 48 ± 6 0.90 ± 0.01 45 ± 6 0.92 ± 0.01 42 ± 5 0.90 ± 0.02 ,5 ,1 0 0 ± ± %% 62 6 9. (CA) DFV PI 43 ± 3 0.88 ± 0.02 44 ± 6 0.89 ± 0.03 38 ± 9 0.91 ± 0.02 4% ± 0,2 3% ± 0,4 8 10. (CA) V FI DP 41 ± 6 0.87 ± 0.03 38 ± 4 0.89 ± 0.03 368 ± 5 0.89 ± 0.03 ,2 ,3 0, 0, ± ± %% 64 8 kiem rokującym poprawę stanu klinicznego. Część naszych chorych z NPH została poddana leczeniu operacyjnemu i wyniki tego leczenia zostaną ocenione po upływie ok. 3-6 miesięcy po operacji, opracowanie to będzie tematem kolej- nych badań. Mechanizm odracalnego charakteru obniżonego CBF i zaburzeń reaktywności w wodogłowiu normotensyjnym może wiązać się z ustąpieniem ucisku płynu mózgowo- rdzeniowego na drobne naczynia krwionośne oraz zmniej- szeniem objętości wody w miąższu mózgu, zwłaszcza w okolicach przykomorowych [8]. Z inną sytuacją mamy prawdopodobnie do czynienia w przypadku obniżonego metabolizmu mózgu w zanikowym poszerzeniu układu komorowego. W tym przypadku odpowiedz naczyń na acetazolamid jest niemożliwa, ze względu na ich perma- nentne zwężenie związane prawdopodobnie z obniżonym poziomem CO2 tkankowym. Postępujący zanik mózgu jest związany z nieodwracalna utrata zdolności naczyń mózgo- wych do reagowania na różne czynniki naczyniozwężające i naczyniorozszerzajace, z czym należy się liczyć podejmując jakiekolwiek leczenie tych chorych (w tym także regulacje ciśnienia tętniczego krwi). Chang i wsp. [14] proponują, aby test reaktywności naczyniowej uznać za jedno z kryteriów różnicowania chorych z poszerzeniem układu komorowe- go na tle zanikowym z wodogłowiem normotensyjnym. Uważają oni, że niedotlenienie mózgu spowodowane uci- skiem płynu mózgowo rdzeniowego przenikającym do móz- gu z powodu zaburzeń jego wchłaniania jest przyczyną spadku przepływu mózgowego i zaburzeń lub wręcz utraty reaktywności naczyniowej. W zaburzeniach funkcjonowania poznawczego dochodzi głównie do dysfunkcji okolic czołowych i skroniowych, które są unaczynione przez tętnice mózgu przednie (ACA) i środkowe (MCA). Większość badaczy koncentruje się jedynie wokół zaburzeń w zakresie unaczynienia MCA. W naszym materiale reaktywność naczyniową oceniano 33 Original Article Pol J Radiol, 2005; 70(1): 27-34 obustronnie zarówno w tętnicach nadnamiotowych (ACA, MCA i ICA) jak i podnamiotowych (PCA). Nie stwierdzono jednak istotnych statystycznie różnic między nimi, chociaż reaktywność w ACA była niższa niż w MCA, a reaktywność w PCA była bardziej zbliżona do wartości CVR w MCA. Lee i wsp. [15] stwierdzili, u 11 chorych z NPH i objawa- mi wodogłowia przed leczeniem operacyjnym zaburzenia CVR w teście z CO2 przy zachowanym przepływie w ACA i MCA w granicach normy. Po założeniu układu zastaw- kowego CVR w ACA był istotnie lepszy, natomiast BFV i CVR w MCA pozostały bez zmian. Wyniki te sugerują, że istnieje różnica w stopniu uszkodzenia MCA i ACA w wodogłowiu i jest ona różna u poszczególnych chorych, co świadczy o różnorodności tej grupy. U części chorych, których stan kliniczny poprawił się po założeniu zastaw- ki, zanotowano wzrost reaktywności zarówno w ACA jak i MCA, u części zaś tylko w ACA. Autorzy ci uważają, ze poprawa wartość CVR po założeniu układu zastawkowe- go w obu tętnicach jest lepszym czynnikiem rokowniczym poprawy stanu neurologicznego chorych niż jedynie w ACA. Natomiast brak powrotu reaktywności może być związany z nieskutecznością leczenia operacyjnego. W naszym materiale u dwóch chorych z rozpoznanym wodogłowiem normotensyjnym, u których nie obserwowano popra- wy klinicznej po założeniu układu zastawkowego, nie stwierdzono zmian w przepływie naczyniowym po poda- niu Acetazolamidu. Ponieważ ci chorzy nie zostali podda- ni testowi na reaktywność przed założeniem zastawki nie można odnieść uzyskanych wyników. Problem ten będzie jednak analizowany w kolejnym opracowaniu, gdyż u części Piśmiennictwo 1. Chang CC, Kuwana N, Ito S, Yokoyama T, Kanno H, Yamamoto I: Cerebral haemodynamics in patients with hydrocephalus after subarachnoid haemorrhage due to ruptured aneurysm. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2003; 30(1): 123-126. 2. Czosnyka ZH, Czosnyka M, Whitfield PC, Donovan T, Pickard JD: Cerebral autoregulation among patients with symptoms of hydrocephalus. Neurosurg 2002; 50(3): 526-532. 3. Hartmann A, Alberti E: Cerebral and blood flow and cerebral blood volume in communicating hydrocephalus. Arch Psychiatr Nervenkr 1978; 22, 225(4): 291-306. 4. Schoonderwaldt HC, Cho Chia Yuen G, Colon EJ, Hommes OR, Notermans SL, Walder HA: The preselection value of Doppler LP test for shunt-therapy in patients with normal pressure hydrocephalus Neurol 1981; 225(1):15-24. 5. Lee EJ, Hung YC, Chang CH, Pai MC, Chen HH: Cerebral blood flow velocity and vasomotor reactivity before after shunting surgery in patients with normal pressure hydrocephalus. Acta Neurochir (Wien) 1998; 140(6): 599-604. 6. Westra SJ, Lazareff J, Curran JG, Sayre JW, Kawamoto H: Transcranial Doppler ultrasonography to evaluate need for cerebrospinal fluid drainage in hydrocephalic children. J Ultrasound Med. 1998; 17(9): 561-569. 7. Jindal A, Mahapatra AK: Correlation of ventricular size and transcranial Doppler find before and after ventricular peritoneal shunt in patients with hydrocephalus: a prospective study of 35 patients. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1998; 65(2): 269-271. 8. Iacopino DC, Zaccone C, Molina D, Todaro C, Tomasello F, Cardia P: Intraoperative monitoring of cerebral blond flow during ventricular shunting in hydrocephalus pediatric patients. Childs Nerv Syst 1995; 11(8): 483-486. 9. Bakker SL, Boon AJ, Wijnnhoud AD, Dippel DW, Delwel EJ, Koudstan PJ: Cerebral hemodynamics before and after shunting in normal pressure hydrocephalus. Acta Neurorol Scand 2002; 106(3):123-127. chorych założono układ zastawkowy a ocena reaktywności naczyniowej wraz w oceną radiologiczną i kliniczną będzie wykonana po 3-6 miesiącach od wykonanego zabiegu ope- racyjnego. Podsumowanie 1. U chorych z poszerzonym układem komorowym zarów- no w wodogłowiu normotensyjnym, w tym także zatrzy- manym, jak i w zaniku mózgu obserwuje się zmniejszenie przepływu krwi we wszystkich tętnicach podstawnych mózgu. W tym zakresie nie stwierdza się istotnych różnic między poszczególnymi grupami chorych 2. Chorzy z wodogłowiem normotensyjnym stanowią różnorodną grupę i prezentują różny stopień zaburzeń reaktywności naczyniowej, przy czym u większości cho- rych reaktywność naczyniowa jest zachowana. 3. Chorzy z poszerzeniem układu komorowego na tle zani- kowym stwierdza się brak reaktywności naczyniowej. Dalsze badania reaktywności naczyniowej u chorych z po- szerzonym układem komorowym mogą pomóc w ustaleniu dodatkowego kryterium diagnostycznego w rozpoznawaniu różnicowym między zanikiem a wodogłowiem normoten- syjnym. Szczególnie ważne może być wykorzystanie testu reaktywności w kwalifikacji chorych do leczenia opera- cyjnego i przewidywania poprawy stanu klinicznego po założeniu układu drenującego. 10. Cosan TE, Gucuyener D, Dundar E, Arslantas A, Vural M, Uzuner F, Tel E.: Cerebral blood flow alterations in progressiove communicating hydrocephalus: transcranial Doppler ultrasonography assessment in an experimental model. J Neurosurg 2001; 94(4): 685-686. 11. Rainov NG, Weise JB, Burkert W: Transcranial Doppler sonography in adult hydrocephalic patients. Neurosurg Rev. 2000; 23(1): 34-38. 12. Klinge PM, Samii A, Muhleni K, Visnyei K, Meyer GJ, Walter G: Cerebral hypoperfusion and delayed hippocampal response after induction of adult kaolin hydrocephalus. Stroke 2003; 34(1):193-199. 13. Chang CC, Kuwana N, Ito S Ikegami T: Impairment of cerebrovascular reactivity to acetazolamide in patients with normal pressure hydrocephalus. Nucl Med Commun. 2000; 21(2): 139-141. 14. Fritz W, Kalbarczyk H, Scmidt K: Transcranial Doppler sonographic identification of a subgroup of patients with normal pressure hydrocephalus with coexistens vascular diseasae and treatment failure. Neurosurger 1998; 25(5): 777-780. 15. Higashi K, Asahisa H, Ueda N, Kobayashi K, Hara K, Noda Y: Cerebral blood flow and metabolism in experimental hydrocephalus. Neurol Res 1986; 8 (3): 169-176. 16. Gur AY, Bornstein NM: TCD and Diamox test for testing vasomotor reactivity: clinical significance. Neurol Neurochir Pol.(Suppl) 2001; 35: 51-56. 17. Matteis M, Silvestrini M, Troisi E, Bragoni M, Vernieri F, Caltagironi C: Cerebral hemodynamic patters during stimuli tasks in multi infarct and Alzheimer types of dementia. Acta Neurorol Scand 1998; 97(6): 374-380. 18. Brauer P, Kochs E, Werner C, Bloom M., Polcare r, Pentheny S: Cerrelation of transcranial Doppler sonography mean flow velocity with cerebral blood flow in patients with intracranial pathology. J Neurosurg Anesthesiol. 1998;10 (2): 80-85. 19. Chang CC, Kuwana N, Ito S, Ikegami T: Response of cerebrovascular reactivity to acetazolamide in patients with dementia and blood flow and idiopathic normal pressure hydrocephalus. Neurosurg Focus 1999; 7(4): Article 10. 34