Марша М. Ноймер, BS, RVT, FSDMS, FSVU, FAIUM

Атеросклероз периферических артерий признан основной причиной смертности и инвалидности. Подсчитано, что по меньшей мере 8 миллионов человек только в Соединенных Штатах имеют стеноз или окклюзию одной или нескольких артерий нижних конечностей. Из этой группы примерно 4 миллиона имеют симптомы, в то время как у большинства заболевание протекает бессимптомно, но в будущем они подвергаются риску нарушения способности передвигаться, изъязвления артерий и необходимости реваскуляризации. ^1, 2 Эти факты усугубляются тем, что недавние исследования показывают, что 30% курильщиков, пациентов с диабетом старше 50 лет и людей старше 70 лет страдают заболеваниями периферических артерий.  Таким образом, важно определить процедуры тестирования, которые способны обнаружить и локализовать заболевание артерий, документировать критическую ишемию, определить потенциал для выздоровления и определить варианты лечения.

Исторически цифровая субтракционная артериография была методом выбора для подтверждения артериального заболевания, поражающего нижнюю конечность, и служила стандартом для планирования реконструктивной хирургии или эндоваскулярных процедур. Эта инвазивная процедура имеет сопутствующую, хотя и низкую, заболеваемость и может недооценивать или переоценивать функциональное значение эксцентрических поражений. Цифровая субтракционная артериография во многих учреждениях была заменена трехмерной магнитно-резонансной или компьютерной томографической ангиографией. Независимо от используемой процедуры, следует признать, что ни один из этих методов не способен точно определить функциональное влияние мультисегментарного окклюзионного заболевания на тканевую перфузию.

Косвенная неинвазивная оценка артерий конечностей была введена в 1960-х годах как ценный механизм подтверждения и локализации артериального заболевания, определения тяжести заболевания и определения ответа на терапию. Признавая, что значительная закупорка артерий конечностей приводит к снижению артериального давления и объема крови в тканях, дистальных к обструкции, исследователи использовали различные диагностические инструменты для документирования физиологических изменений давления и кровотока. Хотя некоторые из более ранних методов больше не используются, непрямое физиологическое тестирование остается основным диагностическим методом оценки нарушений артерий нижних конечностей в современной сосудистой лаборатории. Эти невизуализирующие исследования дополняются дуплексной сонографией, которая предоставляет количественную диагностическую информацию для конкретного участка.

Инструментарий

Направленный непрерывный допплер

Доплеровские флоуметры непрерывного действия (CW) можно использовать для определения наличия, качества и направления кровотока в артериях конечностей. Как отмечалось в главе 2 , принцип доплеровского ультразвука основан на разнице между передаваемой частотой и частотой возвращенного сигнала (эффект Доплера). Применительно к кровотоку это, проще говоря, ощутимое изменение частоты звукового луча, пропорциональное скорости отраженного сигнала. Эта связь выражается уравнением Доплера

    (14-1)

где Δ f — доплеровский сдвиг, число 2 представляет время прохождения звуковой волны туда и обратно, V — скорость движущихся красных клеток, f ₀ — несущая доплеровская частота, cos θ — угол озвучивания, и c — константа скорости звука в мягких тканях.

Из уравнения видно, что доплеровский сдвиг прямо пропорционален скорости кровотока, передающей доплеровской частоте и косинусу угла озвучивания. Одним из практических недостатков CW Doppler является то, что необходимо учитывать угол, поскольку это невизуализирующий метод. Следует также отметить, что сдвиг частоты будет увеличиваться по мере приближения косинуса угла озвучивания к 0 (косинус 0 = 1) и уменьшаться по мере приближения угла звукового луча к кровотоку к перпендикуляру (косинус 90 градусов = 0). Для угла инсонации более 90 градусов доплеровский сдвиг будет отрицательным.

Как отмечалось в предыдущих главах, глубина сосуда обратно пропорциональна частоте передачи допплера, используемого для исследования артерий. Учитывая это, частоты передачи в диапазоне от 5 до 10 МГц чаще всего используются для оценки артериальной системы нижних конечностей, а низкочастотные датчики CW используются для исследования более глубоких сосудов, таких как общая бедренная артерия.

CW Doppler использует два кристалла: один кристалл непрерывно передает звуковые волны, а другой непрерывно принимает отраженные сигналы от всех движущихся целей на своем пути. Эти сигналы суммируются и могут проецироваться звуковым сигналом или отображаться в виде аналогового дисплея. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать загрязнения артериального сигнала сигналами наложенного венозного потока и обеспечить точное представление артериальной фазности и пульсации путем оптимизации частоты передачи, угла озвучивания, усиления и аналогового отображения.

В нормальной, покоящейся периферической артерии наблюдаются компоненты как прямого, так и обратного кровотока ( рис. 14-1 ). Эта модель многофазного потока чаще всего отображается в виде аналоговой трассировки. Графический дисплей представляет собой среднее значение сдвигов частоты, происходящих с течением времени. Используя детектор перехода через нуль, направление кровотока можно отобразить на ленточном самописце и сохранить для последующего качественного анализа. В этом устройстве используется преобразователь частоты в напряжение. Выходное напряжение пропорционально количеству пересечений нуля. Каждый раз, когда входной сигнал пересекает ноль в положительном направлении, устанавливается тег. Тег сбрасывается каждый раз, когда сигнал пересекает ноль в отрицательном направлении. Доплеровская частота оценивается на основе количества раз, когда тег устанавливается каждую секунду. С детекторами перехода через нуль было связано несколько важных недостатков. Хотя изображение в целом приемлемое, оно очень зависит от соотношения сигнал/шум, амплитуды сигнала и переходных характеристик. Информация (средние сдвиги частоты) не является количественной, поскольку угол воздействия неизвестен. Из-за этого низкочастотные сдвиги (низкие скорости) могут быть переоценены, а высокочастотные сдвиги (высокие скорости) могут быть недооценены.

РИСУНОК 14-1 Непрерывная аналоговая форма доплеровского сигнала, демонстрирующая нормальную трехфазную картину потока. Обратите внимание на быстрое систолическое ускорение, компонент обратного потока и фазу прямого диастолического потока.

(Изменено из Scissons R: Методы физиологического тестирования и интерпретация, Норт-Кингстаун, Род-Айленд, 2003, Unetixs Educational Publishing.)

Современные допплеровские расходомеры CW могут определять скорость кровотока всего лишь 6 см/сек. Скорость кровотока в критически ишемизированных конечностях с многосегментарным окклюзионным заболеванием может быть слишком низкой, чтобы ее можно было обнаружить с помощью этой технологии. ¹⁶ Исследователю может быть трудно отличить на слух ишемический низкоскоростной, минимально пульсирующий артериальный поток от возвращенного венозного сигнала. В таких случаях для определения потенциала заживления может потребоваться использование альтернативных методов, таких как те, которые оценивают перфузию тканей или уровень кислорода в тканях.

Хотя CW Doppler признан ценным инструментом для оценки кровотока, необходимо учитывать его технические ограничения. Искаженные сигналы могут быть записаны, если не принять меры по оптимизации положения и угла зонда ( Рисунок 14-2 ).

РИСУНОК 14-2. Аналоговые сигналы непрерывного доплеровского режима, иллюстрирующие технические ошибки, возникшие во время записи. Кривые, записанные на правой подколенной артерии, демонстрируют венозную интерференцию во время фазы диастолического кровотока. Угол озвучивания не был оптимизирован для записи сигналов левой подколенной области, что приводит к недооценке частотного сдвига и затухающей, искаженной морфологии сигналов.

Сигнал может быть ослаблен рубцовыми тканями или кальцификацией артериальной стенки. Возможно, самым серьезным недостатком является неспособность контролировать глубину объема пробы (неоднозначность диапазона) для получения информации о скорости в точном месте внутри назначенного сосуда. Эту проблему можно решить, если для оценки скорости использовать импульсную допплерографию (см. главу 17 ).

Непрерывно-волновой доплеровский анализ

Как отмечено на рисунке 14-1 , нормальный сигнал периферических артерий в состоянии покоя является многофазным с одним или несколькими диастолическими компонентами. За первоначальным систолическим прямым потоком следует быстрое замедление с переходом к короткому периоду раннего диастолического разворота потока, что является результатом высокого периферического сосудистого сопротивления и отрицательного градиента давления. Вторая фаза прямого кровотока во время диастолы выражена при снижении периферического сопротивления (например, при разогреве конечности). Диастолический кровоток может быть уменьшен или отсутствовать во время этой фазы, когда наблюдается повышенное дистальное сопротивление и потеря податливости из-за возрастной кальцификации и уплотнения артериальной стенки. Это также можно увидеть, когда конечность холодная.

Отсутствие раннего диастолического разворота кровотока предполагает потребность в прямом кровотоке ( рис. 14-3 ). Чаще всего это связано с расширением сосудов, которое возникает при заболеваниях артерий, уменьшающих кровоток (>60% поражений, уменьшающих диаметр), но может быть результатом вазодилатации, вызванной физической нагрузкой, или повышения температуры тела.

РИСУНОК 14-3. Аналоговые сигналы непрерывного допплера, записанные на общей бедренной артерии у пациента со стенозом, уменьшающим поток (>60%), в поверхностной бедренной артерии. Обратите внимание на потерю компонента обратного потока.

При внутреннем заболевании артериальное давление выше проксимальнее места сужения и ниже дистально. Снижение дистального давления сопровождается потерей кинетической энергии дистальнее стеноза. По мере прогрессирования заболевания происходит дальнейшая потеря энергии и давления, что приводит к усилению расширения сосудов. Когда стеноз, ограничивающий поток, расположен проксимальнее места допплерографии, форма волны будет характеризоваться задержкой систолического подъема вверх вследствие увеличения времени, необходимого крови для обхода стеноза через коллатеральные каналы. По мере увеличения тяжести заболевания сосудистое сопротивление снижается, а морфология формы волны характеризуется задержкой диастолического стока (наклон вправо) и потерей амплитуды ( рис. 14-4 ).

РИСУНОК 14-4. Аналоговые сигналы непрерывно-волновой допплерографии, записанные на общей бедренной артерии у пациента со стенозом подвздошной артерии, снижающим кровоток (>60%). Обратите внимание на задержку систолического ускорения, потерю компонента обратного потока и задержку диастолического оттока.

Профиль стеноза характеризуется изменениями частотного сдвига и морфологии допплеровских сигналов. Проксимальнее тяжелого стеноза форма волны может выглядеть нормальной, если поражение хорошо коллатерализировано. При отсутствии коллатеральных путей будет записываться сигнал, похожий на удар, с уменьшенной амплитудой и без оттока ( Рисунок 14-5 ).

РИСУНОК 14-5. Эта аналоговая кривая CW-допплера была получена проксимальнее тяжелого стеноза, который плохо обеспечен коллатералами и демонстрирует низкоамплитудный, «удароподобный» сигнал с низким или отсутствующим диастолическим потоком.

Допплеровский сигнал, полученный непосредственно над стенозом, будет демонстрировать высокочастотный сдвиг (скорость) на пике систолы и потерю раннего диастолического компонента обратного потока. Модель прямого потока присутствует на протяжении всей систолы и диастолы. Звуковой сигнал высокий и резкий. Непосредственно дистальнее стеноза сдвиг частоты уменьшится и появится прямой диастолический поток. Многосегментарное заболевание может настолько серьезно нарушить кровоток, что формы сигналов будут сильно затухать и могут отсутствовать, когда кровоток настолько ограничен, что его невозможно обнаружить с помощью CW-допплера.

Выявление заболеваний, ограничивающих поток, и классификацию тяжести заболевания можно улучшить с помощью количественного допплеровского анализа. Исторически использовалось несколько методов анализа формы сигнала, включая расчет индекса пульсации (PI), обратного коэффициента затухания, времени прохождения пульсовой волны, времени ускорения (AT) и анализ преобразования Лапласа. Хотя каждый из них имел разный уровень успеха и признания, популярность сохранили только PI и AT. Размах PI (сдвиг частоты пика 1 − сдвиг частоты пика 2 / сдвиг средней частоты) связывает сдвиг частоты (скорость) между пиками и интегрированным сдвигом средней частоты (скорость) и не зависит от угла озвучение. Взаимосвязь между пиковыми частотными сдвигами и интегрированным средним частотным сдвигом показана на рисунке 14-6 .

РИСУНОК 14-6 Диаграмма, иллюстрирующая взаимосвязь между пиковыми частотными сдвигами (пик 1 – пик 2) и интегрированным средним частотным сдвигом (M) для расчета индекса пульсации (PI).

В нормальной нижней конечности значения PI увеличиваются от проксимального к дистальному. PI общей бедренной артерии обычно превышает 5 и чаще всего составляет от 6 до 7, тогда как PI подколенной артерии составляет от 7 до 9, а диапазон PI задней большеберцовой артерии составляет от 12 до 16. 17 ^При наличии При повреждении, снижающем давление-поток, компонент обратного потока доплеровской формы волны отсутствует (пик 2), а PI уменьшается. Сравнивая свои результаты с измерениями внутриартериального давления, Thiele и коллеги  продемонстрировали, что PI общей бедренной артерии более 4 является предиктором нормального аорто-подвздошного сегмента. В отсутствие окклюзионного поражения поверхностной бедренной артерии общий PI бедренной артерии менее 4 был высокопрогностическим фактором аорто-подвздошного заболевания, ограничивающего кровоток.

Гемодинамически значимое заболевание проксимальнее общей бедренной артерии можно выявить путем измерения систолического АТ на допплеровской кривой ( рис. 14-7 ). В норме время систолического подъема общей бедренной артерии быстрое (<122 мс). Скорость потока снижается, когда кровь должна перемещаться вокруг области закупорки через коллатеральные пути с высоким сопротивлением. В таких случаях время систолического нарастания увеличивается до более чем 144 мс. Важно оптимизировать доплеровский сигнал и угол зондирования, поскольку ложноположительные результаты вероятны, когда доплеровский угол превышает 60–70 градусов и форма волны затухает. Сигнал также будет ослабляться при снижении сердечного выброса.

РИСУНОК 14-7. Диаграммы, иллюстрирующие метод, используемый для определения времени систолического ускорения. А. Время ускорения (время нарастания) — это время, прошедшее от начала систолы до пика систолы. B. Значительная задержка достижения пика систолы в форме волны, полученной дистальнее стеноза, ограничивающего поток (форма волны tardus-parvus).

Плетизмография

Плетизмография – это инструмент для регистрации изменений объема тканей конечностей или пальцев. Чаще всего изменения объема связаны с изменениями объема кровотока, возникающими на протяжении сердечного цикла, и в результате поражений, снижающих давление-поток в крупных артериях нижних конечностей. Исторически для исследования артериального и венозного кровообращения нижних конечностей использовался ряд плетизмографических инструментов. Хотя большинство из них все еще используются ограниченно, современные сосудистые лаборатории чаще всего используют плетизмографию с воздушной калибровкой (регистрация объема импульса [PVR]) и фотоплетизмографию (PPG).

Плетизмография с воздушной калибровкой

Изменения объема конечностей происходят при прохождении артериальной пульсовой волны давления из аорты в артериальное дерево нижних конечностей. В систолу кровь быстро перемещается из основных артериальных ветвей в микроциркуляцию, что приводит к увеличению перфузии тканей и объема конечностей. Во время диастолы давление в главном артериальном дереве снижается с последующим уменьшением объема конечности. Мгновенные изменения объема конечностей можно документировать с помощью PVR. В этом методе тестирования используются пневматические манжеты, которые сегментарно накладываются на конечности ( рис. 14-8 ).

РИСУНОК 14-8. Применение пневматических манжет для регистрации объема пульса на нижних конечностях.

Манжеты служат датчиками артериального кровотока и изменений объема конечностей. Манжеты калибруются путем нагнетания воздуха в камеру манжеты для достижения давления в манжете примерно 65 мм рт. ст. и объема, достаточного для обеспечения плотного прилегания камер манжеты к коже. 

Во время систолы воздух в манжетной камере, окружающей сегмент конечности, вытесняется вследствие расширения конечности. В диастолу артериальный приток уменьшается и стабилизируется давление и объем воздуха в манжеточной камере. Эти изменения фиксируются датчиком давления и переводятся в аналоговую запись, которая отображает амплитуду и контур пульсовой волны. Хотя частотная характеристика некоторых устройств составляет всего лишь 20 Гц, было показано, что этого достаточно для демонстрации высокочастотных составляющих, выраженных в артериальной пульсовой волне давления. 

Анализ формы импульсного объема

Контур аналоговой пульсовой объемной волны параллелен контуру внутриартериального давления. Нормальная волна характеризуется быстрым систолическим подъемом вверх (анакротическая часть), острым систолическим пиком, отраженной волной (дикротическая выемка) на наклоне замедления и постепенным спадом в диастолу ( рис. 14-9 ). Отраженная волна означает повышенное периферическое сопротивление, которое ожидается в нормальном состоянии покоящегося мышечного ложа нижней конечности. Сосудистое сопротивление снижается в ответ на любую ситуацию, которая вызывает повышенную потребность в кровотоке (например, значительный артериальный стеноз или окклюзия, физическая нагрузка или воспаление). При повреждении, снижающем давление-поток (уменьшение диаметра >50-60%), расположенном проксимальнее записывающей манжетки, систолическое ускорение задерживается, систолический пик становится округлым, дикротическая вырезка отсутствует и скорость оттока снижается (рис . 14-10 ).

РИСУНОК 14-9. Кривые объема пульса, иллюстрирующие нормальную морфологию сигналов. Обратите внимание на быстрый систолический (S) подъем вверх, дикротический вырез (N) и постепенный диастолический (D) сток.

РИСУНОК 14-10. Кривые объема пульса, зарегистрированные дистальнее стеноза, ограничивающего поток (>60%). Обратите внимание на потерю амплитуды по сравнению с нормальной формой волны, задержку систолического подъема вверх, отсутствие дикротической вырезки и задержку оттока.

Амплитуда регистрации объема пульса зависит от общего потока и пульсового давления на данном сегменте конечности. Таким образом, амплитуда объемной пульсовой волны позволяет предположить наличие гемодинамически значимого заболевания и степень компенсаторного кровотока в микроциркуляции. Амплитуда пульсового объема обычно высокая при отсутствии поражений, снижающих давление-поток. Амплитуда снижается при значительной артериальной обструкции проксимальнее сегмента, где регистрируется пульсовая волна. По мере увеличения тяжести заболевания амплитуда сигнала уменьшается. Эти данные отражают связанное с этим снижение пульсового давления и тканевой перфузии. Таким образом, всякий раз, когда наблюдается значительное изменение амплитуды и контура формы волны PVR по сравнению с более проксимальной записью, следует заподозрить заболевание, ограничивающее поток. Пораженное образование может находиться под манжетой или между двумя уровнями манжеты.

В ситуациях, когда в ложе ткани имеется обильный кровоток (например, при хорошо развитых коллатералях, артериовенозных фистулах или пороках развития), форма волны пульсового объема будет демонстрировать более высокую амплитуду по сравнению с записями более проксимальной формы волны. Например, при отсутствии заболевания, ограничивающего кровоток в поверхностной бедренной артерии, амплитуда сигнала PVR, зарегистрированного на уровне ниже колена, будет выше, чем амплитуда сигнала на бедре и лодыжке ( рис. 14-11 ). Это результат дополнительного объема притока в область бедра и колена через ветви глубокой мышцы бедра и коленчатую систему. Отсутствие увеличения амплитуды позволяет предположить окклюзию поверхностной бедренной артерии. Обструкцию дистальной поверхностной бедренной артерии следует подозревать, если кривая ниже колена не демонстрирует увеличения амплитуды, а форма волны, записанная на уровне бедра, нормальна. Кроме того, следует отметить, что на амплитуду сигнала могут влиять артериальное давление, вазомоторный тонус, ударный объем желудочка, положение пациента, отек и/или ожирение.

РИСУНОК 14-11. При отсутствии проксимального заболевания, ограничивающего кровоток, кривые регистрации объема пульса в сегменте конечности ниже колена обычно демонстрируют увеличенную амплитуду по сравнению с кривыми в бедре. Это является результатом увеличения объема кровотока из глубокой мышцы бедра и коленчатых артерий.

Фотоплетизмография

Фотоэлектрическая плетизмография используется в первую очередь для оценки количества крови в кожном кровообращении. В этой технологии используется светодиод, который передает инфракрасный свет на кожу. Фототранзистор обнаруживает отраженный сигнал от эритроцитов, проходящий через микроциркуляцию в тканях под датчиком. Изменения электрического сопротивления внутри фототранзистора выражаются в форме волны, которая отображает сигналы на протяжении сердечного цикла, пропорциональные количеству эритроцитов в тканях. ²¹ Датчик PPG прикрепляется к коже с помощью прозрачной двойной ленты или чувствительного к натяжению зажима, в котором находится датчик. Важно избегать методов крепления, которые могут привести к увеличению давления на датчик (зажимы, которые надеваются на датчик, а также ремни-липучки или ленты, используемые для крепления датчика к коже или пальцу), поскольку это приведет к оттоку крови из тканей под ним. датчик. Хотя в прямом смысле этого термина PPG не измеряет изменения объема конечностей или пальцев из-за изменений кровотока, морфология пульсовой волны очень напоминает формы пульсовых колебаний, регистрируемые с помощью PVR ( рис. 14-12 ).

РИСУНОК 14-12. Нормальные фотоплетизмографические сигналы. Обратите внимание на быстрый систолический подъем, дикротическую вырезку и постепенный диастолический сток.

PPG показали свою ценность в качестве датчиков артериального кровотока для облегчения измерения цифрового давления и для оценки потенциала заживления ран, язв и мест ампутации. Морфология плетизмографической волны может быть изменена в ситуациях, вызывающих вазодилатацию или вазоконстрикцию, таких как колебания температуры, воспаление или фармакологические препараты. Важно отметить, что формы сигналов PPG невозможно оценить количественно; они дают информацию о перфузии тканей, основанную на субъективном анализе морфологии сигналов.

Процедуры физиологического тестирования

Измерение артериального давления

Систолическое давление обычно увеличивается по мере того, как кровь течет из центральных артерий нижних конечностей в периферические. Напротив, диастолическое и среднее давление снижаются. Увеличение систолического давления во многом является следствием различий в податливости артериальной стенки между центральными и периферическими артериями, сопротивления артериальному кровотоку в мышечных ложах нормальной покоящейся нижней конечности, уменьшения артериального диаметра артерий ног. по сравнению с аортой, и эффекты потери энергии, связанные с движением крови. Учитывая это, при условии отсутствия значительного сужения подключичной и/или подмышечной артерий, систолическое артериальное давление на лодыжке обычно равно или превышает центральное аортальное давление, измеренное на уровне плеча.

Когда диаметр периферической артерии сужается более чем на 50–60% в результате заболевания или внешней компрессии, систолическое давление снижается дистальнее места сужения. Эта гемодинамическая особенность обеспечивает превосходный механизм обнаружения стенозов, снижающих давление, в любом сегменте конечности. Следует отметить, что пиковое систолическое давление может снижаться при меньшей степени сужения артерии. Причины этого чаще всего очевидны клинически и не влияют на интерпретацию неинвазивных тестовых процедур, если все диагностические данные интегрированы.

Систолическое давление в конечностях измеряют с помощью пневматических манжет, сфигмоманометра и датчика артериального кровотока дистальнее манжеты. Доступны различные датчики, но чаще всего для обеспечения полного и точного обследования используется CW-допплер. Хотя давление можно измерить, надувая манжеты вручную, физиологические исследования облегчаются использованием имеющейся в продаже системы, которая предоставляет все инструменты, необходимые для CW-допплера, давления и плетизмографических оценок.

В 1950 году Winsor ²⁴ продемонстрировал, что точное измерение систолического давления в конечностях может быть достигнуто, когда ширина камеры пневматической манжеты превышает 50% диаметра сегмента конечности, который она охватывает. В более поздних исследованиях исследователи показали, что точная неинвазивная оценка систолического давления в конечностях возможна, когда ширина камеры манжеты как минимум на 20% больше диаметра конечности под манжетой. Хотя это было доказано в большинстве случаев, необходимо признать, что вариация обхвата и формы бедра способствует различному давлению как у нормальных пациентов, так и у пациентов со значительными артериальными заболеваниями. Давление в бедре обычно переоценивается, поскольку давление в манжете не может полностью передаваться на глубину артерий в центральной части бедра. Чтобы дифференцировать обструкцию притока (илиофеморальную) от обструкции оттока (бедренно-подколенную), Barnes использовал узкие (12 × 40 см) манжеты для измерения артериального давления на уровне бедра и выше колена. Многие лаборатории предпочитают использовать более узкую манжету (17 × 40 см) на уровне бедра, чтобы улучшить дифференциацию очагов притока и оттока.

Давление на лодыжку и лодыжечно-плечевой индекс

Поскольку систолическое давление в большеберцовых артериях обычно равно или превышает центральное давление в аорте, снижение давления в лодыжке по сравнению с давлением в плече означает наличие заболевания проксимальных артерий, ограничивающего кровоток. Эта простая процедура тестирования обеспечивает точный и быстрый способ выявления наличия заболеваний артерий нижних конечностей и позволяет прогнозировать тяжесть заболевания. 

Систолическое давление в плечевой артерии первоначально измеряется путем наложения манжеты соответствующего размера на плечо. Манжета может быть подсоединена к портативному манометру или в составе модульной системы. С помощью датчика CW Doppler артериальный сигнал регистрируется в плечевой, лучевой или локтевой артерии. Хотя артериальный сигнал можно зарегистрировать в любой здоровой артерии, расположенной дистальнее манжетки, чаще всего используется плечевая артерия, поскольку она легко доступна и обеспечивает быстрый звуковой сигнал. Манжета для измерения артериального давления накачивается до супрасистолического давления, что приводит к временной окклюзии плечевой артерии. Манжету следует медленно сдувать до тех пор, пока снова не будет отмечен артериальный сигнал. Систолическое давление регистрируется как давление, при котором снова появляется артериальный сигнал. Важно использовать скорость дефляции всего 2–3 мм рт. ст. в секунду, поскольку более высокая скорость может привести к недооценке начального артериального систолического давления. Исследование повторяют с использованием контралатеральной плечевой артерии. Хотя плечевое систолическое давление может быть симметричным, часто существует разница в давлении из стороны в сторону. Градиент систолического давления на плече, превышающий 20 мм рт. ст., предполагает наличие значительного сужения подключичной и/или подмышечной артерий на стороне с меньшим давлением. Более высокое из двух значений давления на руку будет использоваться при расчете лодыжечно-плечевого индекса (ЛПИ).

Затем измеряют систолическое давление в артерии тыльной мышцы стопы (DP) путем наложения манжеты для измерения артериального давления соответствующего размера вокруг лодыжки. Артериальный сигнал в артерии DP регистрируется с помощью датчика CW Doppler ( рис. 14-13 ). Давление DP получают способом, идентичным тому, который используется для измерения плечевого систолического давления. Исследование повторяют, используя заднюю большеберцовую артерию (ПТ) в качестве мишени ( рис. 14-14 ). Давления в DP и PT сохраняются для расчета ABI.

РИСУНОК 14-13. Методика измерения артериального давления в артерии тыльной мышцы стопы. Обратите внимание на положение манжеты на лодыжке и непрерывного допплеровского датчика.

РИСУНОК 14-14. Методика измерения артериального давления в задней большеберцовой артерии. Обратите внимание на положение манжеты на лодыжке и непрерывного допплеровского датчика.

Если критическое заболевание артерий DP и PT не позволяет измерить давление в этих сосудах, общее давление на лодыжке можно получить, поместив датчик PPG на большой палец ноги и записав артериальный сигнал от пальцевого кожного кровообращения. Хотя этот метод предлагает быстрый способ определения давления на голеностопный сустав, следует отметить несколько важных моментов. Этот метод исключает возможность выявления заболевания, изолированного от циркуляции DP или PT; он обеспечивает суммирование давления со стороны DP, PT, малоберцовой и коллатеральных артерий. Кроме того, на артериальную микроциркуляцию может влиять вазоконстрикция или вазодилатация вследствие заболевания проксимальных артерий, воспаления, изменений температуры или приема лекарств. Эти факторы изменяют форму плетизмографической волны, что потенциально может повлиять на точное определение артериального давления.

Отношение максимального систолического давления в лодыжке (PT или DP) к более высокому из двух плечевых систолических давлений называется лодыжечно -плечевым индексом или ЛПИ (альтернативно называемым лодыжечно-плечевым индексом ). Поскольку давление в лодыжке обычно равно плечевому давлению или превышает его, ЛПИ должен быть равен или превышать 1,0. Было показано, что среднее значение нормального ЛПИ составляет 1,11 +/- 0,10. ²⁷ Потенциальная ошибка в интерпретации ЛПИ возникает, если плечевое давление превышает 200 мм рт. ст. или ЛПИ превышает 1,3 в результате повышенного давления в большеберцовой артерии, вызванного кальцификацией большеберцовых артерий.

Интерпретация давления на лодыжку и ЛПИ

ЛПИ не только определяет наличие или отсутствие артериальной окклюзионной болезни проксимальнее лодыжки, но также служит надежным маркером тяжести заболевания. Таким образом, определение ЛПИ должно быть начальным тестом при обследовании пациента с подозрением на заболевание артерий нижних конечностей и сравнении с клинической картиной. Как отмечено в Таблице 14-1 , ЛПИ в диапазоне от 0,5 до 0,9, скорее всего, будет зарегистрирован у пациентов с легкой и умеренной хромотой. Критическая ишемия, боль в покое и давление в лодыжке менее 40 мм рт. ст. связаны с мультисегментарной окклюзионной болезнью и, чаще всего, с ЛПИ менее 0,3.

ТАБЛИЦА 14-1. Связь лодыжечно-плечевого индекса (ЛПИ) с заболеванием периферических артерий (ЗПА)

Диапазон ABI Уровень ПАД

0,9-1,3 Нет значительного PAD

0,8-0,9 Легкая степень ЗПА

0,5-0,8 Умеренный ЗПА

<0,5Тяжелая ЗПА

<0,3Критическая ПАД

Важно признать, что существует широкое перекрытие давлений на голеностопный сустав, зависящее от клинической картины и толерантности пациента к боли. Yao  сообщил о диапазоне ЛПИ от 0,2 до 1,0 со средним значением 0,59 +/- 0,15 у пациентов с перемежающейся хромотой. У пациентов с ишемической болью в покое ЛПИ колебался от 0 до 0,65 со средним значением 0,26 +/- 0,13, тогда как у пациентов с гангренозными поражениями средний ЛПИ составлял 0,05 +/- 0,08. Из-за возможности технических отклонений в последующих оценках изменения ЛПИ должны составлять 0,15 или более, чтобы считаться клинически значимыми.

Абсолютное давление в лодыжке продемонстрировало диагностическую ценность. Ишемическая боль в покое маловероятна у пациентов, не страдающих диабетом, при абсолютном давлении в лодыжке более 60 мм рт. ст. Боль в покое вероятны, когда давление в лодыжке снижается до уровня менее 35 мм рт. ст., а ишемические язвы вряд ли заживут при давлении в лодыжке менее 40–50 мм рт. ст. Ишемическая боль в покое маловероятна у больных сахарным диабетом с давлением в лодыжке более 80 мм рт. ст., но возможна, когда давление в лодыжке менее 40 мм рт. ст.

Из-за перекрытия давлений на голеностопный сустав важно связать клиническую картину с давлением в состоянии покоя и ЛПИ. Например, пациента с ЛПИ в покое 0,8, но с жалобами на хромоту на 50 ярдов, лучше всего диагностировать с помощью теста с физической нагрузкой на беговой дорожке с постоянной нагрузкой, чтобы отличить истинную сосудистую хромоту от боли, связанной с другой патологией (например, стенозом позвоночника). То же самое относится и к пациенту с симптомами хромоты и ЛПИ в состоянии покоя 1,0. Как отмечает Hirsch4, ^важно помнить, что распространенность заболеваний артерий нижних конечностей непропорциональна числу симптоматических пациентов.

В последние годы исследователи установили связь между ЛПИ и сердечно-сосудистой заболеваемостью и смертностью. Sikkink и соавт.  изучили 154 пациента с ЛПИ менее 0,9 и продемонстрировали 5-летнюю кумулятивную выживаемость только 63% у пациентов с ЛПИ менее 0,5. В исследовании Strong Heart оценивалась связь низкого (0,9) и высокого (>1,4) ЛПИ с риском смертности от всех причин и сердечно-сосудистых заболеваний у американских индейцев.  Удивительно, но ЛПИ более 1,4 предсказывал смертность с той же силой, что и ЛПИ менее 0,9. Исследователи продемонстрировали, что у пациентов с заболеваниями периферических артерий наблюдалась повышенная частота коронарных событий. Заболевания периферических артерий диагностированы у трети мужчин и четверти женщин с ишемической болезнью сердца. ЛПИ менее 0,67 независимо ассоциировался с сердечными событиями и увеличивал риск сердечной смерти на две трети. Хотя последствия этого исследования поразительны, следует отметить, что ЛПИ выше 1,4 указывает на сопутствующие заболевания, такие как диабет и почечная недостаточность.

Определение давления на пальцы ног

В отличие от большеберцовых артерий, пальцевые артерии кальцифицируются редко. Фактически, данные свидетельствуют о том, что в отсутствие проксимального атеросклеротического заболевания, ограничивающего кровоток, не существует существенной разницы в средних пальцево-плечевых индексах (ТБИ) у нормальных пациентов с диабетом и без диабета. Следовательно, в тех случаях, когда повышенное систолическое давление большеберцовой артерии (> 200 мм рт. ст.) не позволяет точно определить ЛПИ, систолическое давление в большом пальце стопы следует заменить большеберцовым давлением и рассчитать ЧМТ.  Для цифрового измерения давления на большом пальце ноги требуется манжета для измерения артериального давления соответствующего размера (2,5–3,0 см) и датчик артериального кровотока ( рис. 14–15 ).

РИСУНОК 14-15. Давление на палец ноги измеряется путем наложения манжеты для измерения артериального давления соответствующего размера на основание пальца и фотоплетизмографического датчика на слой ткани, дистальный от манжеты.

Чаще всего используются датчики PPG, но также можно использовать доплеровские расходомеры CW. В норме цифровое давление превышает 80% системного давления, а ЧМТ, равный или превышающий 0,80, соответствует отсутствию проксимального заболевания, снижающего кровоток.  Следует отметить, что это значение зависит от датчика, выбранного для определения артериального кровотока, и оборудования, используемого для регистрации цифрового давления. По мере того как тяжесть заболевания проксимальных артерий увеличивается, давление на палец стопы пропорционально снижается, как указано в Таблице 14-2 .

ТАБЛИЦА 14-2. Взаимосвязь пальцево-плечевого индекса (TBI) с заболеванием периферических артерий (PAD)

Диапазон ЧМТ Тяжесть ЗПА

≥0,8 Нет значительного PAD

0,2-0,5 хромота

<0,2 Боль в покое

Значение TBI менее 0,5 предполагает заболевание проксимальных артерий средней степени тяжести, тогда как индекс менее 0,2 и давление в пальцах ног менее 30 мм рт. ст. соответствуют критической ишемии и плохому потенциалу заживления. Согласно рекомендациям группы Трансатлантического межобщественного консенсуса (TASC), абсолютное давление в пальцах ног менее 30–50 мм рт. ст. соответствует хронической ишемии конечностей. ³² Как отмечают эти авторы, давление на пальцы ног лучше всего использовать для прогнозирования отсутствия хронической ишемии конечностей, а не для выявления ее наличия.

Окклюзионные поражения подошвенных или пальцевых артерий, такие как облитерирующий тромбангиит или микроэмболия, можно выявить путем измерения давления пальцев ног и анализа цифровых плетизмографических сигналов. Во многих случаях, когда заболевание ограничивается артериями, расположенными дистальнее лодыжки, ЛПИ будет нормальным.

Сегментарные измерения систолического давления

Как уже отмечалось, ЛПИ в покое указывает на наличие заболевания артерий проксимальных конечностей, снижающего кровоток. Однако он не позволяет определить местоположение очагов поражения и не указывает на относительную значимость мультисегментарной обструкции. Если ЛПИ и/или ЧМТ в покое указывают на нарушение кровотока в проксимальном артериальном дереве, поражение(я) можно локализовать путем измерения систолического давления на нескольких уровнях конечностей. Чаще всего измерения определяют двусторонне на четырех уровнях: выше бедра, выше колена, ниже колена и лодыжки ( Рисунок 14-16 , А ). 

РИСУНОК 14-16. Иллюстрация, демонстрирующая применение манжет для измерения артериального давления для измерения сегментарного давления. А. Манжеты накладываются на уровне бедра, выше колена, ниже колена и лодыжки при использовании техники с четырьмя манжетами. B. В технике трех манжет используется широкая контурная манжета на бедре.

Манжеты для измерения артериального давления подходящего размера накачивают до супрасистолического уровня в каждом месте и используют CW-допплерографию для определения наличия артериального кровотока в дистальной артерии способом, аналогичным тому, который используется для измерения систолического давления на лодыжке. Чтобы предотвратить ошибки измерения давления, возникающие из-за реактивной гиперемии, вызванной давлением в окклюзионной манжете, исследование начинают на уровне лодыжки с последующим переходом на более проксимальный уровень манжеты.

Признавая возможность ошибок в измерении давления, связанных с артефактом манжеты на высоком уровне бедра, многие лаборатории используют метод измерения одного бедра, а не метод с двумя манжетами. При трехманжетном методе используется широкая (19×40 см) контурная манжета, охватывающая бедро ( рис. 14-16 , Б ).

При использовании этой манжеты нормальное давление на бедро будет равно давлению на плечо. Снижение давления в бедре более чем на 30 мм рт. ст. по сравнению с системным давлением свидетельствует о значительном заболевании аорто-подвздошного, подвздошно-бедренного или бедренно-подколенного сегмента. Довольно часто для локализации окклюзионных поражений требуются дополнительные исследования (CW-допплерография, дуплексная сонография).

Интерпретация измерений сегментарного систолического давления

Как отмечалось ранее, давление в конечностях обычно увеличивается от уровня бедра до уровня лодыжки, при этом давление в лодыжке остается равным системному давлению или превышает его. При отсутствии заболевания, ограничивающего кровоток, внутриартериальное давление в общей бедренной и плечевой артериях одинаково. Используя метод измерения сегментарного давления с четырьмя манжетами и предполагая использование манжет для измерения артериального давления соответствующего размера, высокое давление в бедре должно превышать плечевое давление на 30–40 мм рт. ст. ³³ Снижение артериального давления в верхней части бедра означает артериальную недостаточность проксимальнее или под манжеткой бедра. Рассчитанный индекс систолического давления от уровня бедра до плеча можно использовать для выявления аорто-подвздошного заболевания, ограничивающего кровоток. В норме бедренно-плечевой индекс превышает 1,2.  Индекс от 0,8 до 1,2 означает стеноз, снижающий давление-поток в аорто-подвздошном сегменте; индекс менее 0,8 обычно связан с окклюзией подвздошной артерии.

Градиенты давления между каждым уровнем манжеты на конечности должны составлять более 20–30 мм рт. ст. Градиенты давления, превышающие 30 мм рт.ст., предполагают стеноз артериального сегмента под более проксимальной манжеткой или между манжетками. Снижение давления более 40 мм рт.ст. между уровнями манжеты обычно связано с артериальной окклюзией. При отсутствии заболевания артерий нижних конечностей кровь должна течь симметрично из брюшной аорты в артериальные ветви ног, а сегментарное давление должно быть сопоставимым поперек. Разница давления, превышающая 20–30 мм рт. ст. на одном и том же уровне манжеты, указывает на возможность гемодинамически значимого заболевания на стороне с более низким давлением.

Вариабельность измерений увеличивается, когда скорость артериального кровотока настолько мала, что трудно отличить артериальный поток от венозного. В таких случаях полезно усилить сигнал венозного кровотока, сжимая конечность дистально; артериальный сигнал либо уменьшится, либо останется неизменным. Особое внимание следует уделять интерпретации градиентов давления у пациентов с выраженной гипертензией, у которых иногда регистрируется увеличение градиентов, и у пациентов с низким сердечным выбросом, у которых градиенты давления могут быть уменьшены. 

Хотя измерение систолического давления является ценным инструментом для выявления поражений нижней конечности, снижающих давление-поток, следует отметить, что этот тест локализует заболевание в сегментах конечности и не позволяет точно дифференцировать стеноз, снижающий кровоток, от артериальной окклюзии. Аналогичное давление может быть получено дистальнее критических стенозов с плохим обеспечением и артериальных окклюзий с хорошим обеспечением. Измерения сегментарного давления не следует проводить на конечностях с артериальными стентами или симптомами острого тромбоза глубоких вен или поверхностного тромбофлебита; они могут быть неточными у пациентов с признаками медиальной кальцификации периферических артерий.

Реакция давления на лодыжку после тренировки

Пациенты с хроническими заболеваниями периферических артерий чаще всего жалуются на перемежающуюся хромоту. Эта боль в конечностях, связанная с физической нагрузкой, возникает вследствие неспособности коллатерального кровообращения удовлетворить потребности тренируемых мышц в кровотоке. В покое средний кровоток к нижней конечности находится в пределах 300–500 мл/мин. При умеренном уровне физической нагрузки общий кровоток в конечностях должен увеличиться более чем в пять раз, чтобы удовлетворить метаболические потребности, предъявляемые работающей икроножной мышцей. Увеличение кровотока компенсируется расширением периферических коллатеральных сосудов и мышечных артериол, которые контролируют распределение кровотока в капиллярном русле. При отсутствии заболевания в сосудах главного артериального дерева увеличение кровотока практически не влияет на систолическое давление на уровне лодыжки. Когда в артериях нижних конечностей присутствуют поражения, снижающие давление-поток, кровь должна обходить препятствие(я) посредством коллатералей с высоким сопротивлением. Удивительно, но даже при наличии мультисегментарного заболевания кровоток в состоянии покоя может поддерживаться в нормальном диапазоне из-за низкой потребности в кровотоке мышц в покое и компенсаторного снижения сосудистого сопротивления, которое происходит дистальнее закупоренных артериальных сегментов. Во время тренировки скорость кровотока увеличивается, чтобы удовлетворить потребность мышц, и в очаге поражения развивается градиент давления, поскольку коллатеральное кровообращение не может поддерживать дистальное перфузионное давление.

Тестирование на беговой дорожке с постоянной нагрузкой с документированием реакции давления на голеностопный сустав после тренировки может быть полезно использовано в сосудистой лаборатории для оценки степени нарушения кровообращения, связанного с атеросклеротическим заболеванием. Существует несколько причин рассмотреть возможность проведения нагрузочного теста на беговой дорожке у пациентов с симптомами перемежающейся хромоты: (1) упражнение имитирует активность, вызывающую симптомы, (2) тяжесть боли можно определить и локализовать в одном или нескольких сегментах конечностей ( 3) можно определить, снижается ли давление на лодыжку после тренировки до ишемического уровня, (4) можно определить продолжительность постнагрузочной гиперемии (время восстановления), (5) истинную сосудистую хромоту можно отличить от псевдохромоты, вызванной венозной или нейроспинальной или скелетно-мышечной недостаточностью. условиях и (6) нагрузочные тесты показали ценность для оценки прогрессирования заболевания и реакции на терапию. Несмотря на то, что тест с физической нагрузкой на беговой дорожке с постоянной нагрузкой не является сердечным стресс-тестом, он противопоказан пациентам с нарушениями походки, плохо контролируемой артериальной гипертензией, нестабильной стенокардией в анамнезе, инфарктом миокарда, застойной сердечной недостаточностью, сердечной аритмией или одышкой.

Исторически ЛПИ определяется в состоянии покоя. Затем пациент тренируется на беговой дорожке с высотой подъема 12% и постоянной скоростью 2 мили в час. Эта высота и скорость имитируют реакцию кровообращения, вызванную нормальной ходьбой. Степень подъема и скорость ходьбы можно изменить до более низких уровней, но для последующих оценок важно, чтобы одинаковая скорость и подъем были одинаковыми для каждого пациента. Пациент доходит до точки хромоты, и давление в лодыжке измеряется сразу после тренировки и с 3-минутными интервалами, пока давление не вернется к уровню, наблюдавшемуся до тренировки ( рис. 14-17 ).

РИСУНОК 14-17. Упражнение на беговой дорожке с реакцией на давление на лодыжку после тренировки. А. Пациент ходит по беговой дорожке с постоянной скоростью и высотой. B. Давление в лодыжке измеряется сразу после тренировки и с 3-минутными интервалами до тех пор, пока давление не вернется к уровню до тренировки. Правая нога имеет ненормальную реакцию на давление, тогда как левая нога имеет нормальную реакцию.

Интерпретация результатов упражнений на беговой дорожке

В норме давление в лодыжке слегка увеличивается или не меняется при нагрузке, поскольку расширение сосудов обеспечивает необходимое увеличение объема. Односегментные поражения чаще всего приводят к первоначальному падению давления с возвращением к исходным значениям в течение 3–5 минут. Возвращение к исходному давлению задерживается при наличии мультисегментарного заболевания. В таких случаях давление в лодыжке возвращается к исходным значениям в течение 10–12 минут в зависимости от степени коллатерального компенсаторного потока. Снижение давления в лодыжке до 60 мм рт. ст. или менее соответствует критической ишемии и сосудистой хромоте. Важно документировать время восстановления, симптомы, возникающие во время тренировки, а также нагрузку перед и после тренировки, поскольку эта информация дает ценные сведения о тяжести заболевания и степени сопутствующего компенсаторного потока. Важно понимать, что на продолжительность упражнений могут влиять мотивация пациента, толерантность к боли и/или симптомы, предшествующие хромоте, такие как одышка, боль в спине или бедре.

Труднее определить локализацию артериальной окклюзионной болезни на основе реакции давления на лодыжку после нагрузки. Стрэнднесс и Белл ³⁷ продемонстрировали, что локализация заболевания влияет на величину падения давления и время выздоровления. Снижение давления в лодыжке после тренировки чаще всего указывает на артериальную обструкцию проксимальнее подколенной артерии. Поскольку более проксимальные артерии снабжают большую мышечную массу, чем дистальные артерии, влияние проксимальной окклюзионной болезни на давление на голеностопный сустав более выражено. ЛПИ после нагрузки в диапазоне от 0,9 до 0,6 чаще всего является предиктором изолированного подколенного заболевания, тогда как заболевание притока (аорто-подвздошное) снижает дистальное давление в большей степени. Мультисегментарные поражения резко снижают постнагрузочное давление, в результате чего ЛПИ становится ниже 0,3.

Тестирование на реактивную гиперемию

Некоторые пациенты могут быть не в состоянии выполнять тесты на беговой дорожке с постоянной нагрузкой из-за сердечно-легочного заболевания, ампутации или нарушения походки. В таких случаях можно использовать тест на реактивную гиперемию для увеличения кровотока в конечностях и расширения сосудов.

Для проведения теста широкие контурные манжеты для измерения артериального давления накладываются на бедра, а манжеты соответствующего размера — на уровень лодыжек. Бедренные манжеты надувают до супрасистолического давления (на 20–30 мм рт. ст. выше плечевого давления) на 3–7 минут для окклюзии бедренных артерий. Это приводит к местной гипоксии и расширению сосудов. После сдувания манжеты давление в лодыжке измеряется с 30-секундными интервалами в течение 3–6 минут или до тех пор, пока давление в лодыжке не вернется к преокклюзионному уровню.

Интерпретация результатов теста на реактивную гиперемию

Обычно после дефляции давление в лодыжке немедленно снижается примерно на 20–30% по сравнению с преокклюзионным уровнем и возвращается примерно к 90% от исходного уровня в течение 1 минуты. Это резко контрастирует с нормальной реакцией на упражнения на беговой дорожке, когда падение давления в лодыжке после тренировки указывает на заболевание, ограничивающее кровоток. У пациентов с артериальной окклюзионной болезнью ухудшение постокклюзионного давления, отмеченное при тесте на реактивную гиперемию, аналогично наблюдаемому после тренировки на беговой дорожке, но восстановление до преокклюзионного уровня происходит гораздо быстрее. ³⁸ У пациентов с односегментарным заболеванием артерий чаще всего наблюдается снижение давления на голеностопный сустав менее чем на 50%, тогда как у пациентов с многосегментарным заболеванием наблюдается постокклюзионное снижение давления, превышающее 50%. Следует соблюдать осторожность при интерпретации результатов исследований реактивной гиперемии, поскольку сходные результаты могут быть получены у нормальных пациентов и пациентов с артериальными заболеваниями, ограничивающими кровоток. ³⁸

Хотя тест на реактивную гиперемию нечасто используется в современной сосудистой лаборатории, он имеет очевидные преимущества. Его можно проводить портативно, используя манжеты для измерения артериального давления подходящего размера, сфигмоманометр и портативный допплер, и он занимает меньше времени, чем исследование на беговой дорожке. Основным недостатком является то, что он не моделирует физиологическую реакцию на хромоту, связанную с физической нагрузкой, которая достигается при упражнениях на беговой дорожке. Кроме того, тест очень неудобен, и следует избегать компрессии бедра у пациентов с бедренно-подколенными шунтами и бедренными стентами.

Альтернативные методы стресс-тестирования

Для пациентов, которые не могут или не хотят выполнять упражнения на беговой дорожке или тест на реактивную гиперемию, используются другие методы нагрузочного тестирования. К ним относятся подъемы пяток, ходьба по залу, подошвенное и тыльное сгибание, а также использование педального эргометра. Хотя эти тесты вызывают увеличение притока крови к икроножным мышцам, физическую нагрузку невозможно стандартизировать, и поэтому они не имеют большого значения для оценки терапевтического ответа или прогрессирования заболевания.

Измерения давления, индексы и результаты постстресса, используемые в настоящее время для диагностики заболеваний артерий нижних конечностей, обобщены в Таблице 14-3 .

ТАБЛИЦА 14-3 . Сводка показателей давления и показателей для оценки заболеваний артерий нижних конечностей

Параметры Интерпретация

Систолическое давление на лодыжке Обычно выше плечевого давления примерно на 10%.

Лодыжечно-плечевой индекс В норме 0,9-1,3; критическая ишемия при <0,3

Высокое систолическое давление В норме систолическое давление в плечевой артерии на 30–40 мм рт. ст. выше.

Бедро-плечевой индекс Обычно >1,2

Сегментарные градиенты давления В норме <20–30 мм рт. ст. между соседними уровнями на одной ноге или между одним и тем же уровнем на двух ногах.

Систолическое давление/индекс пальца стопы В норме более 80% плечевого систолического давления; пальцево-плечевой индекс в норме >0,8.

Тест с физической нагрузкой на беговой дорожке Нормальное время ходьбы составляет 5 минут без симптомов; отсутствие снижения давления в лодыжке после тренировки (2 мили в час, подъем на 12%)

Критическая ишемия после нагрузки Давление в лодыжке после тренировки <60 мм рт.ст. соответствует критической ишемии и сосудистой хромоте.

Алгоритм диагностики

Объем тестирования периферических артерий должен быть индивидуализирован на основе имеющихся у пациента симптомов и клинических данных, в частности, признаков критической ишемии конечностей. В общем, история болезни пациента и физическое обследование будут определять клинические вопросы, ведущие к выбору либо непрямого, физиологического тестирования, либо дуплексного сканирования. Если клинические вопросы связаны с подтверждением заболевания артерий нижних конечностей и определением его локализации и тяжести, в качестве основного метода исследования следует выбрать непрямое физиологическое тестирование. Если, с другой стороны, есть признаки критической ишемии конечности, пульсирующего образования или артериовенозного сообщения, то методом выбора должна быть прямая визуализация.

Принимая во внимание, что мандаты на возмещение и аккредитацию требуют сочетания давления и форм сигналов, полезно иметь диагностический алгоритм, которому нужно следовать при проведении физиологических оценок ( рис. 14-18 ).

РИСУНОК 14-18 Диагностический алгоритм для оценки заболевания периферических артерий с использованием лодыжечно-плечевого индекса (ЛПИ), непрерывно-волнового (CW) допплеровского анализа, регистрации объема пульса, пальцево-плечевого индекса, упражнений на беговой дорожке с постоянной нагрузкой и дуплексной сонографии. В — время ускорения; ПИ, индекс пульсации.

Используя комбинацию давления и плетизмографических и/или допплеровских сигналов, можно достичь точных оценок с минимальными затратами времени и средств. Диагностический путь основан на измерении давления в лодыжке в состоянии покоя и ЛПИ. Если давление в лодыжке, ЛПИ и допплеровские кривые, зарегистрированные на уровне лодыжки, в норме, но у пациента наблюдаются симптомы, соответствующие перемежающейся хромоте, следующим шагом будет тестирование на беговой дорожке с постоянной нагрузкой с измерением давления в лодыжке после тренировки, чтобы выявить заболевание периферических артерий. Если наблюдается снижение давления в лодыжке, связанное с физической нагрузкой, локализацию заболевания можно определить с помощью анализа кривых CW-допплера, записанных на общей бедренной артерии (PI и систолическая АТ), чтобы обнаружить заболевание подвздошной кости, снижающее кровоток, и на подколенной артерии (систолическая АТ). ) для выявления гемодинамически значимого бедренно-подколенного заболевания. Если большеберцовые артерии несжимаемы, необходимо измерить давление в пальцах ног и рассчитать ЧМТ, чтобы выявить заболевание периферических артерий. Поскольку нельзя сбрасывать со счетов кальцификацию артериальных сегментов, проксимальных к лодыжке, измерения сегментарного систолического давления могут вводить в заблуждение. Сегментарную регистрацию объема пульса можно использовать для выявления гемодинамически значимых заболеваний в приточных, отходящих и отводящих сосудах, а также для определения степени коллатерального компенсаторного кровотока. Если давление в лодыжке ненормальное, но большеберцовые артерии сжимаемы, то этот путь может привести к сегментарному измерению систолического давления и тестированию нагрузочной дорожки, если показано. Цветная дуплексная сонография будет выбрана для определения локализации заболевания, дифференциации стеноза от окклюзии, детализации степени заболевания и характеристики аневризм, псевдоаневризм и артериовенозных фистул.

Клинические применения

Диагностика и наблюдение пациентов

Как указывалось ранее, физиологическое тестирование представляет собой точный, количественный, воспроизводимый метод идентификации и локализации заболевания периферических артерий, а также определения тяжести заболевания. Поскольку исследования неинвазивны и могут часто повторяться, они представляют собой превосходные средства для наблюдения за пациентами и документирования естественного течения заболевания. Измерение систолического давления имеет особую ценность у пациентов с такими симптомами, как артрит позвоночника или нарушения опорно-двигательного аппарата, которые имитируют заболевание периферических артерий или сосуществуют с ним. Хотя измерения давления в покое довольно часто позволяют выявить тяжесть артериальной дисфункции, реакция давления на физическую нагрузку часто необходима для дифференциации сосудистой хромоты от псевдохромоты. Перемежающуюся хромоту подтверждают, когда давление в лодыжке после нагрузки составляет менее 60 мм рт. ст.

Во многих случаях наличие и тяжесть заболевания артерий нижних конечностей можно определить на основании анамнеза пациента и физикального обследования. Неинвазивная оценка с использованием непрямого физиологического тестирования обеспечивает основу, по которой можно измерить прогрессирование заболевания или реакцию на реваскуляризацию. Если реваскуляризация прошла успешно, ЛПИ должен увеличиться, сегментарные градиенты давления должны уменьшиться, а амплитуда сигналов PVR должна улучшиться. Если присутствовало односегментное заболевание, реваскуляризация должна привести к немедленному возвращению давления в лодыжке к нормальному или близкому к нормальному уровню. Значительное снижение ЛПИ (>0,15) или ухудшение сегментарного давления, PVR и/или кривых CW-допплера после операции может указывать на техническую ошибку хирургического вмешательства, но чаще всего подразумевает наличие заболевания проксимальнее или дистальнее реваскуляризированного сегмента.

Обнаружение прогрессирования заболевания

Градиенты давления становятся более выраженными, а объем кровотока в дистальной конечности более ограниченным по мере увеличения тяжести окклюзионного процесса. Последующие физиологические исследования могут продемонстрировать более заметное снижение сегментарного давления и значительное ослабление сигналов PVR и CW-допплера по сравнению с предыдущими исследованиями. Как отмечалось ранее в этой главе, исследования воспроизводимости измерений давления на лодыжку ³⁵ позволяют предположить, что изменения ЛПИ более 0,15 являются значительными и указывают на вероятность прогрессирования заболевания. Сравнение времени ходьбы и степени снижения давления в лодыжке после тренировки можно использовать для мониторинга прогрессирования известного заболевания и выявления новых случаев заболевания в других местах.

Определение потенциала исцеления

Довольно часто врачи сталкиваются с пациентами, имеющими тяжелую ишемию и поражения кожи, но у которых может быть низкий риск реваскуляризации из-за сопутствующих заболеваний. У других пациентов поражение артерий может быть настолько обширным, что реконструкция может оказаться невозможной. В 1973 году Картер ³⁹ продемонстрировал, что измерение дистального систолического давления можно использовать для прогнозирования заживления артериальных повреждений. Ампутации нельзя было избежать у пациентов, не страдающих диабетом и диабетом, когда давление в лодыжке было менее 55 мм рт. ст. У пациентов без диабета повреждения артерий излечивались, когда давление в лодыжке превышало 55 мм рт. ст., но у пациентов с диабетом часто не удавалось заживить даже тогда, когда давление в лодыжке было повышено. Этот результат был связан с более высокой частотой медиального кальциноза и тяжелой артериальной окклюзионной болезни в большеберцовых сосудах у пациентов с диабетом. Давление на пальцы ног было прогностическим потенциалом заживления конечностей как у пациентов с диабетом, так и у пациентов без диабета. Шансы на заживление были хорошими, когда давление в пальцах ног превышало 30 мм рт. ст.

Потенциал заживления также можно прогнозировать на основе оценки перфузии тканей вокруг ишемического поражения или места ампутации. Плетизмографические сигналы можно записывать по часовой стрелке вокруг интересующей области.

Пульсирующие волны, демонстрирующие быстрый систолический подъем, дикротическую вырезку и быстрый отток, обнаруживаются в тканях с хорошим артериальным притоком. Формы волн, характеризующиеся задержкой систолического ускорения и диастолического оттока или отсутствием пульсации, предполагают нарушение артериального притока и плохой потенциал заживления. Как отмечалось ранее, необходимо учитывать ситуации, которые могут вызвать местную вазоконстрикцию или вазодилатацию, и принимать это во внимание при интерпретации морфологии сигналов PPG.

Рейнс и коллеги ⁴⁰ продемонстрировали, что PVR может играть ценную роль в определении потенциала заживления ампутации ниже колена. Маловероятно, что пациенты заживут после ампутации ниже колена, если артериальное давление в икрах и лодыжках превышало 65 мм рт. ст. и 30 мм рт. ст. соответственно, но PVR икры и лодыжки были минимально пульсирующими или не имели пульсации. И наоборот, заживление было вероятным, когда PVR икры и голеностопного сустава демонстрировал хорошую амплитуду и нормальную или почти нормальную морфологию формы волны. Исследования также показали, что при отсутствии сепсиса и остеомиелита ампутация пальца ноги заживет, если у основания этого пальца будет записана пульсирующая форма волны PVR. Такие результаты также позволяют прогнозировать успешное заживление трансметатарзальной ампутации.

Прогнозирование хирургического результата

Измерения систолического давления использовались для прогнозирования облегчения симптомов и проходимости трансплантата после реконструкции артерии. Боун и коллеги ⁴¹ смогли предсказать успешный исход после аорто-бедренного шунтирования, когда предоперационный бедренно-плечевой индекс составлял 0,85 или меньше. Также было отмечено, что улучшение может наступить у пациентов, когда индекс превышает это значение, а также у тех, у кого заболевание ограничивается аорто-подвздошными артериями. Их исследование также показало, что по сравнению с дооперационным значением увеличение ЛПИ более чем на 0,1 в течение первых 12 часов после аорто-бедренного шунтирования сильно коррелирует с улучшением симптомов. ⁴¹ Дальнейшее подтверждение того, что аорто-бедренные реконструкции, скорее всего, будут успешными, когда заболевание ограничивается аорто-подвздошными сегментами, основано на результатах других исследований. ⁴² Исследователи показали, что более чем у 90% пациентов наблюдается облегчение симптомов после аорто-бедренного шунтирования, когда предоперационный ЛПИ превышает 0,8. Только 64% ​​пациентов испытывают такое же улучшение, когда ЛПИ меньше 0,4, что соответствует многосегментарному заболеванию. ⁴¹

Интраоперационный и послеоперационный мониторинг

PVR исторически использовался для интраоперационного мониторинга результатов реконструктивной артериальной хирургии. Наличие нормальных форм волны PVR непосредственно дистальнее проксимальной артериальной реваскуляризации у пациентов с поражением бедренно-подколенной и большеберцовой костей является предиктором успешной реваскуляризации. В тех случаях, когда амплитуда сигнала PVR не вернулась более чем на 50% от предоперационного значения, измерения давления на голени и лодыжки использовались в дополнение к графикам PVR для проверки адекватного восстановления кровотока.

Пульс может быть трудно пальпировать после операции у пациентов с окклюзионным заболеванием дистальных артерий или отеком нижних конечностей. Эту проблему можно решить, используя PVR на голеностопном, плюсневом или цифровом уровне, цифровой PPG или CW-допплеровский анализ сигналов в период восстановления. Раннее обнаружение неудачной реконструкции часто является ключом к спасению. Если реваскуляризация прошла успешно, амплитуда сигналов PVR и PPG должна увеличиваться или оставаться стабильной в раннем послеоперационном периоде. Затухание плетизмографических сигналов и уменьшение ЛПИ или ЧМТ являются убедительными индикаторами неудачной реконструкции артерии.

Обнаружение коарктации аорты

Разница в 70 мм рт.ст. и более между систолическим давлением на плече и лодыжке в покое может быть использована для выявления коарктации и оценки эффективности хирургического вмешательства. ⁴³ Было показано, что у пациентов с коарктацией грудной аорты может отсутствовать перемежающаяся хромота и практически не наблюдаться изменения давления в лодыжке после нагрузки. Скорее всего, это связано с развитием обширной коллатерализации, обеспечивающей адекватный компенсаторный поток к тренируемым мышцам нижней конечности.

Выводы

Оценка артерий нижних конечностей с использованием невизуализирующих физиологических тестов предоставляет важную гемодинамическую информацию, которая подтверждает и локализует артериальное заболевание, а также позволяет определить тяжесть заболевания и определить ответ на терапию. Диагностический алгоритм, использующий комбинацию давления и сигналов, обеспечивает точные и быстрые исследования. Артериальное физиологическое тестирование может быть дополнено дуплексной сонографической оценкой, которая предоставляет информацию о морфологии конкретного участка.

Как и во всех областях диагностической сонографии, точная оценка состояния пациента зависит от знаний, опыта и знаний специалиста по сонографии и врача-переводчика. Высококачественный уход за пациентами лучше всего достигается, когда исследования проводятся и интерпретируются дипломированными сонографистами и врачами в аккредитованных сосудистых учреждениях.