Введение
Болезнь моя-моя относится к идиопатическим хроническим цереброваскулярным заболеваниям и характеризуется прогрессирующим двусторонним стено-окклюзирующим поражением дистальных частей внутренних сонных артерий (ВСА) и/или проксимальных частей средних мозговых артерий (СМА), передних мозговых артерий (ПМА) и реже — задних мозговых артерий (ЗМА). Уникальной особенностью патологии является ярко выраженный неоангиогенез — компенсаторное развитие сложноорганизованных систем коллатерального кровоснабжения, призванных поддерживать перфузию мозговой ткани в условиях недостатка кровотока по магистральным артериям головного мозга, которое можно четко проследить благодаря медленному развитию заболевания. Наиболее известным примером одного из таких путей являются сосуды «моя-моя» — гипертрофированные лентикулостриарные и таламоперфорирующие артерии, визуализирующиеся на ангиограммах в виде «облака дыма» (яп. моя-моя) — яркая характерная черта заболевания, которая и дала имя данной патологии. Однако только части специалистов известно, что эта система коллатерального кровоснабжения — лишь одна из немногих, которые формируются в процессе заболевания. Болезнь моя-моя, в отличие от острых окклюзий и тромбозов, имеет относительно медленное, но неуклонно прогрессирующее течение, в процессе которого и образуются различные пути коллатерального кровоснабжения.
Стадийность морфологических изменений сосудов легла в основу общепринятой классификации по J. Suzuki [1], который еще в 1969 г. разделил заболевание на 6 стадий на основании изменений ВСА, СМА и ПМА, формирования базальной сети «моя-моя» и наличия экстра-интракраниальных коллатералей. Эти стадии отражают развитие болезни во времени — от начального сужения бифуркации ВСА до полной перестройки мозгового кровообращения на систему наружных сонных артерий (НСА), что рассматривается в качестве компенсаторного механизма. Своевременно произошедшая перестройка мозгового кровообращения на систему НСА позволяет избежать тяжелых ишемических и геморрагических осложнений и, как следствие, дает возможность больным оставаться асимптомными длительный период времени, а в ряде случаев и пожизненно.
Если новообразованных коллатералей недостаточно для поддержания нормальной церебральной перфузии, то возникают ишемические нарушения мозгового кровообращения, что чаще встречается у детей, которым требуется больший объем кровотока для развития мозга. С другой стороны, чрезмерное гемодинамическое напряжение в хрупких коллатеральных сосудах может вызывать внутримозговые кровоизлияния, которые чаще формируются у взрослых пациентов на фоне повышения артериального давления. По этой причине интракраниальные пути компенсации рассматриваются как патологические, их преобладание указывает на высокие риски неблагоприятного течения заболевания и обусловливает показания к ускоренному хирургическому лечению.
В литературе существует ряд работ, авторы которых на основании ангиографических исследований выделяют различные типы интра- и экстракраниальных коллатералей при естественном течении болезни моя-моя. Несмотря на это, нюансы неоангиогенеза известны немногим специалистам, хотя именно они определяют как клиническое течение, так и прогноз и исход заболевания, а также влияют на результаты хирургического лечения, что необходимо учитывать при выборе его тактики. Эти факты обусловливают необходимость дополнительного освещения данного вопроса.
Цель исследования — изучение особенностей формирования естественной сети коллатерального кровообращения у пациентов с болезнью моя-моя и определение характера и степени неоангиогенеза в процессе перестройки естественного коллатерального кровообращения и его влияния на состояние мозгового кровотока.
Работа представляет собой первую часть исследования. Воздействие состояния коллатерального кровообращения на послеоперационные результаты неоангиогенеза будет освещено во 2-й части.
Материал и методы
В работу вошли 65 пациентов с верифицированной на основании общепризнанных ангиографических критериев болезнью моя-моя [2]. Для исследования коллатерального кровоснабжения всем больным была проведена церебральная селективная ангиография (ЦСА) с раздельным контрастированием бассейнов обеих ВСА и позвоночных артерий (ПА) и обязательным отдельным контрастированием бассейна НСА. Исследования выполнялись на ангиографе Philips Integris 2000 (Голландия). Всего было проанализировано 65 исследований, 130 полушарий.
Естественное коллатеральное кровоснабжение головного мозга оценивалось по наличию:
1) лептоменингеальных коллатералей из системы ЗМА;
2) трансдуральных коллатералей из системы НСА;
3) глубокой сети лентикулостриарных и таламоперфорирующих артерий (сосудов «моя-моя»);
4) анастомозов ветвей ПМА с офтальмической артерией;
5) «мозолистого круга» — анастомозов ветвей ПМА с системой ЗМА через перикаллезные артерии.
Сорока семи пациентам было проведено исследование мозгового кровотока — магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга в режиме ASL (Arterial Spin Labeling), на основании которого все проанализированные полушария (n=94) были разделены на четыре группы перфузионного дефицита, отражающие степень недостаточности мозгового кровотока [3]. Для оценки связи между ними и выявленными коллатеральными путями применялись методы статистического анализа.
Результаты
Распределение полушарий по стадиям болезни моя-моя по Suzuki представлено в табл. 1. Ангиографические примеры характерных изменений интракраниальных сосудов представлены на рис. 1.
Таблица 1. Характеристика стадий болезни моя-моя по Suzuki
| Стадия по Suzuki | Характеристика | N полушарий (%) |
| I | Стенозы супраклиноидных сегментов ВСА без усиления коллатерального рисунка | 4 (4) |
| II | Стенозы супраклиноидного сегмента ВСА и СМА с появлением коллатералей в области подкорковых ганглиев | 23 (24) |
| III | Грубые стенозы ВСА/СМА с выраженной интракраниальной сетью, без контрастирования естественных экстра-интракраниальных коллатералей | 36 (38) |
| IV | Критические стенозы/окклюзии артерий виллизиева круга с интракраниальной и экстра-интракраниальной коллатеральными сетями | 26 (27) |
| V | Уменьшение коллатеральной сети в области подкорковых узлов. Выраженная сеть естественных экстра-интракраниальных анастомозов | 7 (7) |
| VI | Окклюзия артерий виллизиева круга. Регресс патологической интракраниальной коллатеральной сети. Кровоснабжение полушарий за счет экстракраниальных коллатералей и корковых анастомозов с бассейном ЗМА. | — |
Примечание. ЗМА — задняя мозговая артерия; ВСА — внутренняя сонная артерия; СМА — средняя мозговая артерия.
Рис. 1. Примеры стадий болезни моя-моя по классификации Suzuki на основании прямой ангиографии.
а — I стадия; б — II стадия; в — III стадия; г — IV стадия; д — V стадия. Пояснения в тексте.
Результаты исследования состояния коллатерального кровоснабжения представлены в табл. 2.
Таблица 2. Состояние естественного коллатерального кровоснабжения у пациентов с болезнью моя-моя по данным прямой ангиографии
| Вид естественных коллатералей | Количество полушарий | Частота (%) |
| Лептоменингеальные коллатерали | ||
| 1 доля | 41 | 33,1 |
| 2 доли | 26 | 21,0 |
| 3 доли | 15 | 12,1 |
| нет | 42 | 33,9 |
| всего | 124 | 100 |
| Трансдуральные коллатерали | ||
| единичный | 9 | 8,0 |
| 1 бассейн | 21 | 18,8 |
| 2 бассейна | 17 | 15,2 |
| 3 бассейна | 9 | 8,0 |
| нет | 56 | 50,0 |
| всего | 112 | 100 |
| Сеть «моя-моя» | ||
| слабая | 49 | 37,7 |
| умеренная | 22 | 16,9 |
| выраженная | 35 | 26,9 |
| нет | 24 | 18,5 |
| всего | 130 | 100 |
| Анастомоз с офтальмической артерией | ||
| есть | 34 | 26,2 |
| нет | 96 | 73,8 |
| всего | 130 | 100 |
| «Мозолистый круг» | ||
| есть | 22 | 16,9 |
| нет | 108 | 83,1 |
| всего | 130 | 100 |
| Состояние дистального русла СМА | ||
| гипоплазия M4 | 22 | 16,4 |
| гипоплазия M3 | 28 | 20,9 |
| дилатация M4 | 14 | 10,4 |
| норма | 65 | 50 |
| всего | 130 | 100 |
| Передние ворсинчатые артерии | ||
| 0 степень | 27 | 22,5 |
| I степень | 19 | 15,8 |
| II степень | 47 | 39,2 |
| III степень | 27 | 22,5 |
| всего | 120 | 100 |
Примечание. СМА — средняя мозговая артерия.
Лептоменингеальные коллатерали оценивались по количеству долей (теменной, височной и лобной), кровоснабжаемых по лептоменингеальной сосудистой сети из системы ЗМА (рис. 2, а, б) в соответствии с классификацией, предложенной O. Togao и соавт. [4]. Оценить наличие и выраженность данных коллатералей удалось в 62 случаях (124 полушария). Всего лептоменингеальные коллатерали наблюдались в 82 (66,1%) полушариях, наиболее часто (в 41 (33,1%) случае) кровоснабжали 1 долю, чаще всего теменную.
Рис. 2. Примеры путей формирования коллатерального кровообращения у пациентов с болезнью моя-моя.
а — лептоменингеальные коллатерали из системы задних мозговых артерий, кровоснабжающие две доли (теменную и височную); б — лептоменингеальные коллатерали из системы ЗМА, кровоснабжающие три доли (теменную, височную и лобную); в — трансдуральные коллатерали, кровоснабжающие один бассейн; г — трансдуральные коллатерали, кровоснабжающие три бассейна; д — слабовыраженная сеть сосудов «моя-моя»; е — выраженная сеть сосудов «моя-моя»; ж — офтальмический анастомоз; з — «мозолистый круг».
Трансдуральные коллатерали оценивались по количеству кровоснабжаемых ими бассейнов, что удалось проанализировать в 56 случаях на 112 полушариях (рис. 2, в, г). Они рассматривались как единичные, кровоснабжающие 1, 2 или 3 бассейна в соответствии с принятыми классификациями [5]. Трансдуральные коллатерали были обнаружены в 1/2 исследованных случаев (56 полушарий). Чаще всего они кровоснабжали 1 бассейн (21 (13,8%) полушарие).
Степень выраженности развития глубоких коллатеральных сосудов в виде гипертрофии лентикулостриарных и таламоперфорирующих артерий (сосудов «моя-моя») оценивалась как «слабая» при наличии единичных нитевидных коллатералей, кровоснабжающих не более 1/3 области базальных ганглиев, как «умеренная» при наличии сети коллатералей, кровоснабжающей от 1/3 до 2/3 области базальных ганглиев, и как «выраженная» при кровоснабжении > 2/3 объема базальных ганглиев из сосудов «моя-моя» [5]. Данная коллатеральная система была выявлена в 106 (81,5%) полушариях (рис. 2, д, е). Наиболее часто (в 49 (37,7%) случаях) наблюдалось слабое развитие сосудов «моя-моя».
В 34 полушариях при стенозе ВСА дистальнее устья офтальмической артерии формировался компенсаторный кровоток путем анастомозов ее ветвей (передние и задние решетчатые ветви) с каллезомаргинальной, фронтополярной, орбитофронтальной артериями, которые кровоснабжали лобные доли (рис. 2, ж) [6].
В 22 (16,9%) полушариях был обнаружен «мозолистый круг» — анастомозы между ветвями ПМА и системой ЗМА через перикаллезные артерии (рис. 2, з) [6].
Дополнительно оценивалось русло ветвей СМА и состояние передней ворсинчатой артерии (ПВорА) (см. табл. 2). Нормальное состояние дистального русла было установлено в 1/2 исследованных полушарий. Изменения дистальных ветвей СМА чаще всего (в 28 (20,9%) случаях) характеризовались гипоплазией сегментов M3. Состояние ПВорА удалось оценить в 60 случаях (120 полушарий). Изменения этой артерии были представлены различными подтипами: степень 0 — норма, степень I — дилатация, степень II — обширное расширение и ветвление, степень III — окклюзия. Наиболее часто (в 47 (39,2%) полушариях) наблюдалась степень II изменения ПВорА.
По результатам исследования МРТ в режиме ASL в зависимости от значений мозгового кровотока (Cerebral Blood Flow, CBF) в бассейне СМА и наличия артериальных транзитных артефактов (АТА) были выделены 4 степени перфузионного дефицита: степень 0 (CBF=64,5±16,2 мл/мин/100 гр, без АТА, n=13) соответствовала стадии «компенсации» мозгового кровотока, степень I (CBF=61,5±16,6 мл/мин/100 гр, с АТА, n=20) — «субкомпенсации», степень II (CBF=26,5±7,2 мл/мин/100 гр, с АТА, n=45) — «начальной декомпенсации», степень III (CBF=16,0±4,7 мл/мин/100 гр, без АТА, n=16) — «декомпенсации».
С целью оценки связи между степенями перфузионного дефицита и коллатеральными путями было проведено сопоставление выделенных степеней с ангиографической и клинической картиной заболевания. По результатам статистического анализа была выявлена значимая связь между стадией заболевания по Suzuki и степенью перфузионного дефицита: более выраженный перфузионный дефицит наблюдался при более поздних стадиях заболевания (χ2=95,528a, p<0,0001). Хорошо развитая система лептоменингеальных коллатералей соответствовала стадиям компенсации и субкомпенсации мозгового кровотока — они регистрировались в 86% случаев II и III стадий перфузионного дефицита (χ2=20,394a, p<0,001). В 69% полушарий при данных стадиях выявлялись трансдуральные коллатерали, однако достоверной взаимосвязи между ними обнаружить не удалось (χ2=1,198a, p=0,274). Им статистически значимо соответствовала тяжесть неврологического дефицита пациентов в баллах по шкале инсультов Национальных институтов здоровья США (National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS) (ANOVA, F2,44=6,914, p=0,02).
Обсуждение
Болезнь моя-моя в корне отличается от других цереброваскулярных заболеваний уникальными чертами неоангиогенеза, особенности которого до сих пор изучены мало и оставляют множество открытых вопросов. В то же время именно степень развития сети естественных коллатералей определяет прогноз течения заболевания и тяжесть его проявлений [7, 8].
В литературе существует множество различных классификаций естественных коллатералей, которые наблюдаются при болезни моя-моя. Основные из них можно разделить на интра-интракраниальные (лептоменингеальные коллатерали из ЗМА, ворсинчатые артерии, задние соединительные артерии — ЗСА), анастомозы из офтальмических артерий, глубокие анастомозы из таламоперфорирующих и лентикулостриарных артерий — сосуды «моя-моя», субэпендимарная сеть коллатералей) и экстра-интракраниальные (трансдуральные анастомозы из системы НСА) [9].
Одними из наиболее важных интра-интракраниальных коллатералей являются лептоменингеальные анастомозы из системы ЗМА, которые могут кровоснабжать кору вплоть до всего полушария. Установлено, что хорошо развитая лептоменигеальная сеть связана с более благоприятным прогнозом при ишемическом инсульте [10]. Как правило, ее классифицируют по степени выраженности: от «слабого» до «выраженного» развития [7], либо по количеству кровоснабжаемых ею долей: височной, теменной и лобной [4, 5]. В нашем исследовании лептоменигеальные коллатерали наблюдались в 66,1% полушариий (наиболее часто кровоснабжая теменную или височную долю). Наличие развитой сети лептоменингеальных коллатералей из бассейна ЗМА свидетельствует о преобладании интракраниальных путей коллатерального кровообращения и доминирующем значении ЗМА в компенсации мозгового кровотока. Действительно, у пациентов с болезнью моя-моя ЗМА часто поражается в последнюю очередь на фоне уже сформировавшихся изменений ВСА, СМА и ПМА, поэтому на нее возлагается повышенная роль в компенсаторном кровообращении головного мозга [11].
Среди глубоких естественных коллатералей G. Baltsavias и соавт. выделяют систему субэпендимарной анастомотической сети и глубокую лентикулостриарную и таламическую анастомотическую сеть [5]. Субэпендимарная сеть представлена прямыми анастомозами лентикулостриарных артерий с медуллярными артериями полушарий, транскаллезными связями задних ворсинчатых артерий с перикаллезными артериями, а также анастомозами между передними и задними таламоперфорирующими артериями и передней и задней ворсинчатыми артериями с медуллярными артериями. Глубокая анастомотическая сеть образована интраталамическими и интрастриарными связями между таламоперфорирующими и лентикулостриарными артериями соответственно, она и образует так называемую сеть сосудов «моя-моя». Среди глубоких естественных коллатералей выделяют анастомозы, которые представляют собой наибольший риск с точки зрения первичных и повторных кровоизлияний — это расширение передней и задней ворсинчатых артерий, ЗСА с широко развитым ветвлением и анастомозированием и коллатерали между базальными перфорирующими артериями (таламическими/лентикулостриарными/хориоидальными) и медуллярными артериями полушарий [12—14].
S. Yamamoto и соавт. определили изменения, происходящие с глубокими артериями по мере развития заболевания, и установили, что с прогрессией болезни моя-моя происходит перестройка коллатерального кровообращения с передних анастомозов (из лентикулостриарных, передних ворсинчатых) на задние (из ЗСА, задних ворсинчатых). Была установлена корреляция между типом клинических проявлений и выраженностью коллатерального кровоснабжения из ЗСА, передних и задних ворсинчатых, по мере развития которых возрастает частота внутричерепных кровоизлияний [15].
Из других типов интракраниальных естественных коллатералей также выделяют офтальмическую артерию. В большинстве случаев стенозирование ВСА при болезни моя-моя происходит дистальнее отхождения этой артерии, что обусловливает развитие компенсаторного кровообращения через ее ветви [6].
Среди интракраниальных коллатералей T. Robert и соавт. выделяют «мозолистый круг» («callosal circle») — анастомозы между перикаллезными артериями и ветвями ЗМА, и лептоменингеальные анастомозы между терминальными ветвями ЗМА и ПМА на медиальной поверхности полушарий [6].
Взяв за основу данные классификации интракраниальных путей, мы провели ангиографическую оценку глубоких коллатеральных сосудов (сосудов «моя-моя»), анастомозов «мозолистого круга» и каротидно-офтальмических анастомозов [5, 6]. Дополнительно уточнены варианты развития ПВорА как одного из предикторов внутричерепных кровоизлияний [13, 16]. Известно, что гипоплазия M3—M4 ветвей приводит к проблеме при поиске адекватных акцепторных артерий при создании анастомозов, а также препятствует хорошему функционированию анастомозов и формированию непрямых синангиозов [17]. В нашей группе изменения дистальных ветвей СМА чаще всего характеризовались гипоплазией сегментов M2—M4 (20,9%), реже — отсутствием изменений (50%) либо гиперплазией (14%) этих ветвей. Данные наблюдения послужили предпосылками для дальнейшего изучения акцепторной способности дистального русла СМА в хирургической реваскуляризации (см. статью «Неоангиогенез. Часть 2»).
НСА является важным компонентом естественной коллатеральной сосудистой системы при болезни моя-моя. В промежуточных стадиях заболевания наблюдается развитие анастомозов из средней менингеальной артерии и ее ветвей, затылочной и поверхностной височной артерий, а в конечных стадиях заболевания фиксируется полная перестройка кровоснабжения на систему НСА (VI стадия по Suzuki). Их выраженное развитие при отсутствии клинической симптоматики и перфузионного дефицита позволяет продолжить наблюдение за больным [18]. В условиях выраженной цереброваскулярной недостаточности они могут являться одними из немногих путей компенсации мозгового кровотока. В таких случаях повреждение ствола средней менингеальной артерии при выполнении трепанации в области крыла основной кости может не только ограничить развитие непрямых синангиозов, но и привести к ишемическим послеоперационным осложнениям [19]. Большинство исследователей называют данную анастомотическую систему «трансдуральные коллатерали» [5, 9]. Ветви средней менингеальной артерии могут анастомозировать с артериями фалькса и корковыми артериями в различных областях полушарий. G. Baltsavias и соавт. к «трансдуральной системе» относят также анастомозы, идущие от менингеальных ветвей задних и передних нижних мозжечковых артерий, основной артерии и ЗМА [5]. В нашей группе трансдуральные коллатерали были обнаружены в 1/2 исследованных случаев (56 полушарий), чаще всего (21 (13,8%) полушарие) они развивались из средней менингеальной артерии и кровоснабжали 1 сосудистый бассейн.
Таким образом, система компенсации снижения церебральной перфузии при болезни моя-моя укладывается в концепцию четырех связанных друг с другом уровней коллатерального кровообращения головного мозга, описанных еще в 1967 г. Б.Н. Клоссовским [20]:
1. Артериальный круг большого мозга (виллизиев круг) — на этом уровне при болезни моя-моя компенсация происходит за счет интракраниальных сосудистых сетей.
2. Коллатеральное кровообращение на поверхности мозга (корковые анастомозы из лептоменингеальной сети).
3. Анастомозы на уровне пиальных артерий.
4. Внутримозговая капиллярная сеть.
В рамках модели болезни моя-моя компенсация на 3-м и 4-м уровнях происходит за счет трансдуральных коллатералей, а также посредством расширенных капиллярных и пиальных сетей, которые формируют типичную картину коры головного мозга при болезни моя-моя в виде множества мелких расширенных и извитых капиллярных и пиальных сосудов (рис. 3).
Рис. 3. Интраоперационное фото. Множество мелких расширенных и извитых пиальных сосудов — типичный вид коры головного мозга при болезни моя-моя.
Представленная концепция дает обоснование использования различных компонентов реваскуляризации при болезни моя-моя — прямые анастомозы действуют на первых двух уровнях, при этом одноствольные анастомозы работают преимущественно на 2-м уровне, восполняя кровоток по лептоменингеальной сети, а двуствольные — достигают уровня виллизиева круга, так как по гемодинамической значимости приравниваются к высокопотоковым. Непрямая реваскуляризация действует на уровне пиальной и капиллярной сетей, что обосновывает применение широкого доступа и обширной трепанации черепа для обеспечения соприкосновения васкуляризированных тканей с как можно большей площадью коры головного мозга (рис. 4).
Рис. 4. Алгоритм применения различных компонентов реваскуляризации с учетом их влияния на различные уровни коллатерального кровообращения.
ЭДАС — энцефалодуроартериосинангиоз; ЭГПС — энцефалогалеопериостосинангиоз; ЭДАМС — энцефалодуроартериомиосинангиоз; ЭИКМА — экстра-интракраниальный микроанастомоз.
Именно поэтому комбинированная реваскуляризация является наиболее патогенетически обоснованным вариантом лечения болезни моя-моя, так как может потенциально обеспечить компенсацию мозгового кровотока на всех уровнях коллатеральной системы.
Таким образом, тщательная оценка и понимание состояния системы коллатерального кровообращения у пациентов с болезнью моя-моя создает предпосылки для обоснования хирургического лечения в данной группе больных, тактика которого строго индивидуальна и базируется на преобладающей системе и эффективности неоангиогенеза (см. статью «Неоангиогенез. Часть 2»).
Выводы
1. Всем пациентам с болезнью моя-моя необходима тщательная оценка коллатеральной системы головного мозга на дооперационном этапе — выполнение ЦСА с раздельным контрастированием ВСА, НСА, ПА с обеих сторон.
2. Основные пути коллатерального кровообращения можно разделить на интра-интракраниальные, преобладание которых связано с возникновением ишемических и геморрагических событий, и экстра-интракраниальные, своевременная перестройка на которые позволяет избежать неблагоприятных проявлений болезни.
3. Среди интракраниальных путей у пациентов с болезнью моя-моя наиболее часто (66,1%) встречаются лептоменингеальные коллатерали из системы ЗМА. Трансдуральные коллатерали наблюдаются у 50% больных.
4. Необходимо дальнейшее изучение рентгенологических, нейрогуморальных, метаболических факторов и биохимических маркеров неоваскуляризации у пациентов с болезнью моя-моя.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Лукшин В.А., Усачев Д.Ю.
Сбор и обработка материала — Шульгина А.А.
Написание текста — Шульгина А.А., Лукшин В.А.
Статистический анализ — Лукшин В.А.
Редактирование — Лукшин В.А., Усачев Д.Ю.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.