Ультразвуковые методы оценки толщины комплекса интима-медиа артериальной стенки

Первым проявлением атеросклероза коронарных артерий у внешне здорового молодого пациента иногда становится инфаркт миокарда (ИМ). Одной из основных задач кардиологии является предотвращение развития заболевания при выявлении его факторов риска и их модификация. Наиболее часто с этой целью используются такие известные факторы риска, как пол, возраст, уровень АД, курение, параметры липидного обмена, наследственность, избыточный вес и др. Разработаны шкалы оценки риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и их осложнений (SCORE, FRS), позволяющие определить возможность развития сердечно-сосудистых событий в течение 10 лет. Однако имеются данные о том, что в 74,5% случаев ИМ развивается у лиц с низким (менее 10% по шкале FRS) риском [1]. Поэтому остается актуальным поиск новых маркеров коронарного атеросклероза, в первую очередь с применением инструментальных методов исследования. Ультразвуковое сканирование позволяет неинвазивно выявить минимальные изменения артериальной стенки в виде утолщения комплекса интима - медиа. Так, даже у молодых пациентов с низким риском сердечно-сосудистых событий по шкале FRS (<5%) при ультразвуковом исследовании сонных артерий выявляются начальные атеросклеротические изменения, что может быть косвенным свидетельством наличия коронарного атеросклероза [2]. Исследование экстракраниального отдела брахиоцефальных артерий с измерением толщины комплекса интима-медиа (ТИМ) является методом выбора при неинвазивном скрининге для выявления субклинических проявлений атеросклероза. В этой статье мы сочли необходимым остановитьcя на методических аспектах измерения ТИМ, как наиболее часто используемого в научной литературе маркера каротидного атеросклероза.

Ультразвуковое дуплексное сканирование - это неинвазивная, хорошо воспроизводимая методика, позволяющая определить ряд функциональных параметров состояния артериальной стенки - гемодинамический аспект функции эндотелия, эластические свойства артериальной стенки, и с большой точностью выявить начальные структурные изменения стенки в виде ее утолщения, уплотнения, изменения структуры, определить структуру и морфологию атеросклеротической бляшки (АСБ), ее осложнения.

Артерии человека представляют собой трехслойную структуру, состоящую из интимы, медии и адвентиции, между которыми располагаются внутренняя и наружная эластические мембраны. Ультразвуковое изображение структур артериальной стенки основано на различии акустической плотности тканей артериальной стенки и отражении УЗ-луча от поверхности раздела тканей различной УЗ-плотности. Изображение задней (дальней от датчика) стенки в норме представлено двумя эхопозитивными линиями, разделенными эхонегативной полосой (рис. 1). Верхний край первой эхопозитивной линии гистологически соответствует границе раздела просвет сосуда - интима, верхний край второй эхопозитивной линии соответствует границе медии и адвентиции, толщина комплекса интима-медиа дальней стенки может быть измерена как расстояние между верхними границами первого и второго слоев изображения. В изображении ближней к датчику (передней) стенки артерии слой адвентиции, как более плотной структуры по сравнению с медией, перекрывает изображение линии раздела адвентиция - медиа и достоверно определить эту границу невозможно, так как плотная структура адвентиции дает более интенсивное изображение, размеры которого зависят от индивидуального биохимического состава ткани, от настроек прибора, что ведет к снижению точности измерения на 20% по сравнению с данными гистологических исследований [3]. В силу тех же физических особенностей построения УЗ-изображения измерение толщины отдельных слоев стенки не представляется возможным, поэтому проводят измерение толщины комплекса двух слоев, в которых происходят основные структурные изменения при атеросклерозе и артериальной гипертонии.

Для оценки толщины комплекса интима-медиа при дуплексном сканировании используются стандартные УЗ-системы, оснащенные ультразвуковым линейным датчиком с частотой не менее 7 МГц, встроенным блоком ЭКГ и программным обеспечением для сосудистых исследований.

Измеряемая величина достаточно мала: 0,4-1,2 мм и для того, чтобы измерить ее точно, необходимо соблюдение ряда методических условий. Манхеймский консенсус 2004, 2006 гг. [4, 5], рекомендации Американского общества по эхокардиографии 2006, 2008 гг. [6, 7] описывают важные аспекты изучения каротидного атеросклероза.

Толщина стенки может быть измерена в дистальной трети общей сонной артерии (ОСА), в области бифуркации ОСА, в устье внутренней сонной артерии (ВСА), справа и слева (по 12 сегментам), в зоне, свободной от атеросклеротических бляшек. Имеются сведения, что значения ТИМ в дистальной трети левой ОСА достоверно выше, чем справа. В крупных исследованиях, проводившихся в 90-х годах прошлого века и в начале этого, описаны свои ультразвуковые протоколы: измерение средней или максимальной ТИМ, измерение ТИМ только в дистальной трети ОСА, измерение средней ТИМ по нескольким сегментам сонных артерий, передней и задней стенки, комбинация ТИМ ОСА и общей бедренной артерии (ОБА). В Rotterdam Study [8], Carotid Atherosclerosis Progression Study (CAPS) и в некоторых других исследованиях использовалось только измерение толщины задней стенки в дистальной трети ОСА. Комбинация измерения величин ТИМ в дистальной трети ОСА, в области бифуркации, в проксимальной трети ВСА была применена в Cardiovascular Health Study (CHS) [9], ARIC study [10], METEOR [11]. Согласно современным международным рекомендациям, предлагается использовать только измерение ТИМ задней стенки ОСА. Визуализация задней стенки в дистальной трети ОСА возможна практически в 100% случаев (тогда как качественная визуализация структуры стенки ВСА доступна лишь в 50-88% случаев), здесь артерия располагается близко к поверхности кожи, параллельно ей, и практически перпендикулярно УЗ-лучу, что обеспечивает высокую воспроизводимость измерений ТИМ на этом участке. Прогностическая ценность для данной величины при оценке риска сердечно-сосудистых событий незначительно ниже, чем для средней ТИМ по 12 сегментам сонных артерий.

При любом протоколе исследования необходимо добиваться качественного изображения стенки артерии в В-режиме. Регулировкой общего усиления и усиления по глубине достигается максимально "чистый от шумов" просвет артерии. Необходимо добиться качественного изображения задней стенки артерии с визуализацией ее двухслойной структуры. Визуализация подобной структуры передней и задней стенок подтверждает соответствие направления УЗ-луча диаметру артерии. Исследование нужно проводить в трех продольных плоскостях: передней, латеральной и задней (см. схему), с тем чтобы в позиции задней стенки оказались соответственно анатомически задняя, медиальная и переднемедиальная стенки.

Практическая значимость этого положения проиллюстрирована на рис. 2, где представлены изображения дистального сегмента правой ОСА в передней (нормальная структура и величина ТИМ) и латеральной плоскости сечения (утолщение стенки).

При утолщении стенки утрачивается двухслойность комплекса интима-медиа, увеличивается ТИМ, структура стенки может быть как гомогенной, так и гетерогенной, с появлением структур различной УЗ-плотности (рис. 3).

Измерение ТИМ может выполняться в мануальном, полуавтоматическом и автоматическом режимах. При измерении оператором используются курсоры УЗ-системы, при этом первый курсор устанавливается по верхнему краю первой эхопозитивной линии (на границе раздела просвет сосуда - интима), второй курсор - по верхнему краю второй эхопозитивной линии (на границе раздела медиа - адвентиция). Для повышения точности измерения ТИМ предпочтительно использовать автоматический или полуавтоматический режимы, предполагающие автоматическое оконтуривание линий раздела просвет артерии - интима и медиа - адвентиция. Многие современные экспертные УЗ-системы оснащены дополнительным программным алгоритмом для автоматического измерения ТИМ ОСА. Существуют также отдельные программы, позволяющие проводить автоматическую и полуавтоматическую оценку изображения ОСА, полученную с помощью любого прибора. Все эти программы позволяют за очень короткое время (< 0,1 с) провести до 150 измерений толщины стенки на протяжении 1 см, посчитать среднее значение, выбрать максимальное значение ТИМ. В полуавтоматическом режиме оператор имеет возможность внести свои коррективы в измерения, выполненные прибором. Следует подчеркнуть, что при наличии атеросклеротической бляшки в исследуемой зоне ее поверхность не включается в контур. Компьютерные методы оценки значительно более воспроизводимы (при хорошем качестве изображения) по сравнению с ручным методом оценки ТИМ (рис. 4).

При использовании любого способа обработки изображения измерения проводятся в трех сердечных циклах на протяжении дистального сантиметра ОСА, за ТИМ ОСА принимается среднее арифметическое значение трех измерений. Из полученных трех измерений в трех плоскостях сканирования с каждой стороны выбирается максимальное. Заключение должно отразить два значения ТИМ : справа и слева, однако, согласно протоколу Американского общества эхокардиографии, в научных исследованиях возможно использование одного значения ТИМ - среднего для правой и левой ОСА. Следует подчеркнуть, что в том случае, когда средняя величина ТИМ не отражает существующей патологии (например, ТИМ справа 0,5 мм, ТИМ слева 1,0 мм, ТИМ среднее 0,75 мм, норма менее 0,9 мм), необходимо использовать максимальное из двух значение.

Важным во всех методических рекомендациях является требование, что измерения ТИМ следует проводить в конце диастолы, при минимальном растягивающем давлении, поэтому изображения сонных артерий должны быть синхронизованы с зубцом R ЭКГ.

В ряде исследований было предложено измерять толщину стенки в М-режиме УЗ-сканирования. Для этого курсор М-режима устанавливается в дистальной трети ОСА, перпендикулярно продольному сечению сосуда, на полученном изображении ТИМ измеряется с помощью курсоров УЗ-аппарата оператором или с помощью автоматических программ. Несмотря на хорошее пространственное и временное разрешение в М-режиме, использовать его для измерения ТИМ в настоящее время не рекомендуется, так как он дает информацию о ТИМ только в одной точке, через которую проходит УЗ-луч, а не на всем выбранном дистальном сегменте ОСА. В настоящее время большинство исследователей используют В-режим для измерения ТИМ.

Важным вопросом остается разработка нормативов ТИМ. У здоровых молодых людей ТИМ в дистальной трети ОСА и в проксимальной трети ВСА составляет 0,6-0,7 мм. В области бифуркации сонной артерии ТИМ, как правило, выше. Значения ТИМ ОСА варьируют в зависимости от возраста, пола, расы: увеличиваются с возрастом, у мужчин ТИМ в основном выше, чем у женщин [7]. Однако до последнего времени предлагалось использовать лишь одно значение ТИМ (менее 1,0 мм) для всех категорий пациентов. Рекомендации Европейского общества гипертонии (ESH) и Европейского общества кардиологов (ESC) 2007 г. по артериальной гипертонии, Российского общества по артериальной гипертонии при выявлении поражения органов-мишеней определяют в качестве верхней границы нормы ТИМ ОСА величину 0,9 мм. Американское общество эхокардиографии в руководстве 2008 г. по каротидному ультразвуку рекомендуют индивидуальный (с учетом пола и возраста) подход к определению нормы.

В больших популяционных исследованиях, таких как ARIC, Bogalusa Heart Study, CAPS, для стратификации риска сердечно-сосудистых событий приводится подробная, по квартилям, градация нормальных величин ТИМ ОСА, с учетом пола и возраста (см. таблицу). Значения ТИМ >75-го процентиля определяются как достоверно высокие и свидетельствуют об увеличении риска развития ССЗ у пациента данного пола и возраста. Значения между 25-м и 75-м процентилями являются средними и не меняют оценку риска развития сердечно-сосудистых событий в соответствии с FRS. Значения < 25-го процентиля соответствуют низкому риску развития сердечно-сосудистых событий, однако не показано, позволяет ли их выявление уменьшать активность клинической тактики ведения пациента. Исследования нормальных значений ТИМ ОСА в зависимости от пола и возраста на российской популяции к настоящему моменту не опубликованы. По результатам зарубежных исследований и некоторых российских публикаций нами было предложено использовать пороговую величину ТИМ для мужчин до 40 лет - 0,7 мм, от 40 до 50 лет - 0,8 мм, старше 50 лет - 0,9 мм, для женщин до 45 лет - 0,7 мм, от 45 до 60 лет - 0,8 мм, старше 60 лет - 0,9 мм. Этот подход особенно важен при определении поражения артерий как органов-мишеней у молодых пациентов с артериальной гипертонией.

Большое число исследований посвящено оценке прогностической значимости измерения ТИМ в отношении коронарного атеросклероза и его осложнений. J.R. Crouse III и соавт. [11] еще в 1995 г. провели анализ некоторых вариантов измерения ТИМ и их корреляцию с поражениями коронарных артерий, по данным коронароангиографии. Полученные данные показали, что при использовании индивидуального классификационного алгоритма величина усредненной ТИМ по 12 сегментам или средней ТИМ ОСА в сочетании с ТИМ бифуркации ОСА со средней вероятностью 0,649 и 0,639 соответственно может правильно классифицировать случаи заболевания. В работе M. Graner с коллегами 2006 г. при исследовании 108 пациентов было показано, что величина ТИМ ОСА строго коррелирует с тяжестью и протяженностью поражения коронарного русла, а также может служить предиктором поражения дистального и среднего русла коронарных артерий (КА). Было установлено, что риск поражения КА увеличивается при увеличении средней ТИМ ОСА более 0,91 мм. В CHS показано, что относительный риск развития ИМ или инсульта при увеличении на 1 STD ТИМ, усредненной при измерении в дистальной трети ОСА и в проксимальной трети ВСА, был незначительно выше, чем таковой при отдельном измерении ТИМ ОСА и ТИМ ВСА (1,36 против 1,27 и 1,30) [11]. Ранее эти авторы показали, что увеличение ТИМ ВСА строго коррелировало со случаями ИМ (1,34 против 1,24), тогда как ТИМ ОСА - со случаями инсульта (1,28-1,25). Данные, полученные при мета-анализе 8 крупных исследований, включавших 37 197 пациентов, свидетельствуют о том, что увеличение ТИМ на 0,1 мм приводит к повышению риска развития ИМ с 10 до 15%, инсульта с 13 до 18% [12]. Возможность выявления изменения ТИМ на фоне модификации факторов риска (например, при использовании гиполипидемической или гипотензивной терапии) представляет значительный интерес, этому вопросу посвящено большое число исследований (CAPS, ARBITER, METEOR). Однако возможность использования этого параметра при индивидуальной оценке эффективности лечения в настоящее время не доказана.

Увеличение толщины комплекса интима-медиа является не только следствием развития атеросклеротического процесса, но и ответом на увеличение потока и напряжения артериальной стенки при артериальной гипертензии, что может приводить к ремоделированию артерии (рис. 5). В связи с этим для динамического наблюдения за состоянием артериального русла пациента не всегда достаточно измерения ТИМ, следует измерять диаметр артерии [6], этот аспект изучения каротидного атеросклероза требует дальнейшего изучения. Помимо ТИМ, ряд авторов предлагают измерять его площадь, что в какой-то степени может отражать локальность или диффузность изменений стенки, однако доказательной базы по использованию этого параметра в настоящее время не существует. Интересной представляется качественная оценка комплекса интима - медиа, но термины "гетерогенность" и "гранулярность" стенки встречаются лишь в редких научных статьях и пока не нашли отражения в современных методических рекомендациях.

Использование неинвазивных инструментальных маркеров значительно повышает возможности врача в диагностике атеросклероза и стратификации риска развития сердечно-сосудистых событий. С этой целью ультразвуковая оценка каротидного атеросклероза в практическом звене здравоохранения должна проводиться более широко, чем в настоящее время. Выявление у пациента утолщения стенки ОСА, а тем более наличия атеросклеротических бляшек в сонных артериях должно настораживать врача в отношении возможности развития коронарного атеросклероза и его последствий, требует более углубленного обследования каждого конкретного пациента.

Литература

1. Ajani U.A., Ford E.S. Has the risk for coronary heart disease changed among US adults // JACC. 2006. V. 48. P. 1177-1182.
2. Eleid M.F., Lester S.J., Wiedenbeck T.L. et al. Carotid ultrasound identifies high risk subclinical atherosclerosis in adults with low framingham risk scores // J Am Soc Echocardiogr. 2010. V. 23. N 8. P. 802-808.
3. Wong M., Edelstein J., Wollman J., Bond M.G. Ultrasonic-pathological comparison of the human arterial wall: verification of intima-media thickness // Arterioscler Thromb. 1993. V. 13. P. 482-486.
4. Touboul P.J., Hennerici M.G., Meairs S. et al. Mannheim intima-media thickness consensus. On behalf of the advisory board of the 3rd Watching the Risk Symposium 2004, 13th European Stroke Conference, Mannheim, Germany, May 14, 2004 // Cerebrovasc Dis. 2004. V. 18. P. 346-349.
5. Touboul P.J., Hennerici M.G., Meairs S. et al. Mannheim Carotid Intima-Media Thickness Consensus (2004-2006) // Cerebrovasc Dis. 2007. V. 23. P. 75-80.
6. Roman M.J., Naqvi T.Z., Gardin J. M. et al. Clinical Application of Noninvasive Vascular Ultrasound in Cardiovascular Risk Stratification: A Report from the American Society of Echocardiography and the Society of Vascular Medicine and Biology // Journal of the American Society of Echocardiography. 2006. V. 19. N 8. P. 943-954.
7. Stein J.H., Korcarz C.E., Hurst R.T. et al. Use of Carotid Ultrasound to Identify Subclinical Vascular Disease and Evaluate Cardiovascular Disease Risk: A Consensus Statement from the American Society of Echocardiography Carotid Intima-Media Thickness Task Force Endorsed by the Society for Vascular Medicine // Journal of the American Society of Echocardiography. 2008. V. 48. P. 93-111.
8. Van der Meer I., Bots M.L., Hofman A. et al. Predictive value of noninvasive measures of atherosclerosis for incident myocardial infarction: the Rotterdam study // Circulation. 2004. V. 109. 1089-1094.
9. O`Leary D.H., Polak J.F., Kronmal R.A. et al. Carotid-artery intima and media thickness as a risk factor for myocardial infarction and stroke in older adults: Cardiovascular Health Study Collaborative Research Group // N Engl J Med. 1999. V. 340. P. 14-22.
10. Chambless L.E., Folsom A.R., Clegg L.X. et al. Carotid wall thickness is predictive of incident clinical stroke: the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) study. Am J Epidemiol. 2000. V. 151. P. 478-487.
11. Crouse J.R. III, Raichlen J.S., Riley W.A. et al. Intima-Media Thickness in Low-Risk Individuals With Effect of Rosuvastatin on Progression of Carotid Subclinical Atherosclerosis: The METEOR Trial // JAMA. 2007. V. 297. N 12. P. 1344-1353.
12. Lorenz M.W. et al. // Circulation. 2007. V. 115. N 4. P. 459-467.