Fejezetek az agy vérellátásának szabályozásából 3. · Figure 1 Cerebral arterial...

Fejezetek az agy vérellátásának

szabályozásából 3.

A piális és a parenchia ereinek

átmérője (intravitális mikroszkópia)• Állandó perfúziós nyomás- érátmérő 4. hatványa

• Agyi ablak technika

• Zárt és nyitott ablak

• Előnyök és hátrányok

Mi figyelhető meg: érdenzitás - artériák, vénák száma, nagysága, szögek, elágazások, színek (oxigén extrakció)

Szisztémás hatásokra bekövetkező változások (pl. hipo-vagy hipertenzió, hypoxia, hypercapnia, asphyxia)

Lokális hatások

Mesterséges cerebrospinális folyadék (ionösszetétel, gázösszetétel, pH stb)- lokálisan ható gyógyszerek

250 µm

100

120

140

160

5 10 15 20 25

100

120

140

160

min

10 mol/LNMDA

100 mol/LNMDA

50 mol/LNMDA

(m)

Az NMDA az agykérgen dózis-függő

értágulatot hoz létre

A hypercapnia által okozott vazodilatáció

endothelium függő és érzékeny az

ischaemiáraA

z a

laptó

l való

eltéré

s %

-ba

n

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10% CO2

5% CO2

kontroll 1 hr 2 hr 4 hr

Ischaemia után

+

+

+*

*

*

+

+

+

Bari et al, Brain Res, (1998)

A röntgen készülék elve

• A röntgen sugárzás áthalad az anyagokon és a filmen nyomot hagy

• A film annál sötétebb, minél intenzívebb sugárzás éri

• A röntgen sugarak egy parabola tükörrel párhuzamossá tehetők

A röntgen kép keletkezése

A testen áthaladó sugarak

árnyékképet adnak.

Az árnyékkép szürkesége az elnyelő

objektum vastagságától és

összetételétől függ.

Röntgensugarak abszorpciója

• A sugárzás útjába tett közeg vastagságával

nő az elnyelődés, exponenciálisan:

I jelenti az átengedett sugárzás intenzitását, I0a beérkező sugárzás intenzitását, μ’ az

abszorbens anyagra jellemző állandót

(lineáris abszorpciós tényező), x az anyag

vastagságát.

xeII '

0

Cerebral Angiography – Case

Report

short arrow: left vertebral artery

long arrow: basilar artery

arrowhead: posterior inferior cerebellar arteries

white arrow: posterior cerebral arteries

white arrowhead: superior cerebellar arteries

The cerebral angiogram of a

67-year-old woman

presenting with acute onset

unresponsiveness and

quadriparesis.

A: occlusion at the mid-

basilar level with absent flow

to the distal basilar artery as

well as the distal branches of

the basilar artery

B: post-thrombolysis, complete recanalization of the

basilar artery

Figure 1 Cerebral arterial circulation (A) Extracranial arterial collateral circulation. Shown are anastomoses from the facial (1),

maxillary (2), and middle meningeal (3) arteries to the ophthalmic artery, and dural arteriolar anastomoses from the middle

meningeal artery (4) and occipital artery through the mastoid foramen (5) and parietal foramen (6).

Intracranial arterial collateral circulation in frontal (B) and lateral (C) views. Shown are the posterior communicating artery (1);

leptomeningeal anastomoses between anterior and middle cerebral arteries (2) and between posterior and middle cerebral arteries

(3); the tectal plexus between posterior cerebral and superior cerebellar arteries (4); anastomoses of distal cerebellar arteries (5);

and the anterior communicating artery (6). Reproduced from Liebeskind,7 by permission of Wolters Kluwer Health...

Ashfaq Shuaib , Ken Butcher , Askar A Mohammad , Maher Saqqur , David S Liebeskind

Collateral blood vessels in acute ischaemic stroke: a potential therapeutic target

The Lancet Neurology Volume 10, Issue 10 2011 909 - 921

http://dx.doi.org/10.1016/S1474-4422(11)70195-8

Figure 2 Cortical pial collaterals between ACA and MCA vessels in C57BL/6J mice with robust collaterals versus BALB/c mice with

fewer collaterals (A, C) The pial anastomoses are identified by arrows. (B, D) A colour vessel-tracing technique was ...

Ashfaq Shuaib , Ken Butcher , Askar A Mohammad , Maher Saqqur , David S Liebeskind

Collateral blood vessels in acute ischaemic stroke: a potential therapeutic target

The Lancet Neurology Volume 10, Issue 10 2011 909 - 921

http://dx.doi.org/10.1016/S1474-4422(11)70195-8

Figure 3 Collateral flow viewed with cerebral digital subtraction angiography Acute right middle cerebral artery occlusion in a 63-

year-old man with sudden onset of left hemiparesis, showing (from left to right) the temporal sequence of leptomen...

Ashfaq Shuaib , Ken Butcher , Askar A Mohammad , Maher Saqqur , David S Liebeskind

Collateral blood vessels in acute ischaemic stroke: a potential therapeutic target

The Lancet Neurology Volume 10, Issue 10 2011 909 - 921

http://dx.doi.org/10.1016/S1474-4422(11)70195-8

Ér malformáció

Vazospazmus

angiográfiás képe

A véráramlás

sebességének

meghatározása

Hogyan tehetők láthatóvá az

erek• A mágneses tulajdonság alapján a

kontrasztanyag lehet paramágneses és ferromágneses. A paramágneses kontrasztanyagok makromolekulákhoz kötött gadolínium (Gd) tartalmú kelátok (az első, kereskedelmi forgalomban kapható kontrasztanyag a Gd-DTPA)

• jódtartalmú röntgen kontrasztanyag. Az erekbe fecskendezve a vérárammal eloszlik a szervezetben. A jód elnyeli a röntgen sugarakat, és ezáltal megjeleníti az ereket, valamint a vérrel ellátott belső szerveket.

Computer tomográfia (CT)

• Röntgen képekből (sík vetületekből)

rekonstruálja az anatómai viszonyokat

• Xenon-segítségével fokozhatók a

kontrasztok

Xenon-enhanced Computed Tomography

(XeCT)

A rtg árnyék kontraszt

anyagokkal fokozható

Pl. az erek festése jód tartalmú

vegyületekkel történik

A két dimenziós képekből 3 D képek készíthetők

Szubsztakciós eljárások

Csak a változásokra vagyunk kíváncsiak

A kontrasztos képből kivonjuk a natív képet

CT készülékszelet képek készülnek: egy kiválasztott metszeti síkban, sokféle

irányban vékony röntgen nyaláb világítja át a testet

Hogyan működik a tomográf ?

Csak egy síkot képezünk le (igaz van vastagsága).

Vagy a sugárforrás –vagy a páciens mozgatásával

fokozzuk az információ mennyiségét).

A tomográfia elveHa a besugárzó elég vékony sugár intenzitása I0, ami a testrészen való

áthaladás után I intenzitásúra csökken, akkor az I milyen információt hordoz?

A gyengítések összegződnek-homogén anyag esetén g csak a vastagságtól

függ az I, ha inhomogén, akkor az elnyelési tulajdonságokat is számításba kell

venni

I0 I1

I0

I0

I2

In

Mi az I0, ill. az összes In

ismeretében, valamint a

gyengítési törvény

ismeretében

megkísérelhetjük az átviteli

együtthatókat meghatározni

A számítógépnek tehát

nincs más dolga, mint az f

függvényt meghatározni

annak egyenesek mentén

vett integráljaiból

A tomográfia matematikája

Jelenleg ez egy nagyon nagy matrix

elemeinek meghatározását jelenti azok

soronkénti, átlónkénti összegéből

(integráljából)

A matematikai eljárást radon az 1910-es

években írta le (akkor még nem matrixokra)

Az eljárás pontos neve „inverz Radon

transzformáció”

A tomográfia geometriájaAmikor az átvilágítandó test anyaga homogén, akkor persze a

sűrűségének integrálja nem más, mint a testnek az adott egyenessel

vett metszetének hossza.

Tehát egységnyi térfogatú, homogén elnyelő elemekből felépíthető egy test

Ezt kell rekonstruálni

A tomográfia gyakorlata

• A filmet érzékelőkkel helyettesítjük, és mérjük a beérkező röntgen sugár intenzitását.

• Az érzékelőt és a forrást együtt mozgatva, a lehető legtöbb mérést elvégezzük.

• A mérések eredményeit a számítógépbe tápláljuk.

A diagnosztika fizikai háttere

• Legyen akkor CTA komputertomográfia (Computed [Axial] Tomography, CT vagy

CAT) a szakirodalomban gyakran számítógépes

tomográfia a radiológiai diagnosztika egyik ága. A tomográfia szó a

szeletelésre utal. A tomográfiás felvételeken a vizsgálat tárgya

képzeletbeli szeletekre bontva látható.

1979-ben Allan M. Cormack és Godfrey N. Hounsfield orvosi Nobel-

díjat kaptak a komputertomográfia kifejlesztésért

Sík vetületek.

A CT elve: a vetületekből

Rekonstruálható a mátrix

CT angiográfia

• Röntgen sugarakat használ az artériásés vénás vérkeringés vizualizálására

• Rétegfelvételek készülnek, amelyből lehetséges a 3 dimenziós térben a rekonstrukció

• Pontos anatómiai kép kapható (érátmérők meghatározható, a környező lágy szövetrészek és csontos struktúrák is láthatók)

CT Angiográfia

Előnyei

• Az anatómiai

részletek mindennél

jobban

megjeleníthetők (jobb

mint az ultrahang,

vagy MRA)

Hátrányai

• Indikátor anyag

(vesebetegségek

vagy súlyos dianbetes

mellitus)

• Allergiás reakció

lehetősége

• Sugárterhelés

CT angiogramm-részletesen (3D vizsgálhatók az

agyi erek)

Lent carotis aneurizma

Cerebral aneurysm. Three-dimensional

coloured computed tomography (CT)

scan of an aneurysm (orange ball) in a

blood vessel of the brain. An aneurysm is

a blood-filled dilation in a blood vessel. It

is caused by a weakening of the vessel

wall, which may be caused by hardening

of the vessel (atherosclerosis), high blood

pressure or injury. The swelling puts

pressure on the brain and, depending

upon where the aneurysm is, may cause

symptoms such as loss of control of facial

muscles or unconsciousness. If left

untreated aneurysms rupture, causing

stroke, and are often fatal. Treatment is

with repair or replacement of the blood

vessel.

A CT felvételen

látható

diagnosztikus

jellegű eltérések

Szubdurális hematóma

az agyalapon, kiterjed a

felső konvexitásig,

továbbá megfigyelhető

az intehemiszferikus

térben, a jobb kamra

minimálisan

összenyomódott,

fejtraumára utaló jelek

(törés nincs)

CT és az agyi erek

Agyvérzés CT képe(a nyilak jelzik az stroke-határát (kontrasztanyaggal)

Ugyanez színkódolva (minél pirosabb annál kevesebba vér)

133Xenon és normál CT

Mikroszférák

• Fick féle hígítási elv

• Megakadnak-

felhalmozódnak

• Radioaktív

• színes

Mikroszférák felhasználási

lehetőségei• Minden szín (izotóp) 1 esemény

• 4 szín (vagy izotóp) – 4 állandósult

állapot:

kontroll

beavatkozás 1

beavatkozás 2

beavatkozás 3 (új alap)

Gyógyszer bejuttatás

(pH függő felszabadulás, pl. tumor)

Fig 5 Schematic representation of the transcranial

Doppler ultrasound technique. The transtemporal

window, more frequently adopted in the study of

cerebral autoregulation, allows to evaluate blood flow in

the posterior (1), middle (2), and anteri...

Antonio Franco Folino Cerebral

Autoregulation and Syncope Progress in

Cardiovascular Diseases Volume 50, Issue 1

2007 49 - 80

Ultrahangos vizsgáló eljárások

MCA Stenosis

Ultrahangos vizsgáló eljárások

a. cerbri media (58 cm/sec) és

súlyos vazospazmus disztális M2

szegmentumban (200 cm/sec).

Transzkraniális Doppler (TCD)

• A TCD előnyei:

– nem-invaziv

– Ágy mellett elvégezhető

– Könnyű megismételni (akár folyamatos monitorozás is lehetséges)

– Általában olcsóbb mint az egyéb vizsgáló módszerek

– Nem kell kontrasztanyagot használni - nincs allergiás reakció-alig

van kockázata

• A TCD határai:

– Az intracraniális erek közül a nagyerek vizsgálhatók a segítségével

– Indirekt vizsgálat (abnormális hullámkarakterisztikák)alapján következtetünk proximális hemodinamikai eltérérésekre (stenosis)vagy disztális elzáródásra

– Speciális körülmények között igen hasznos

Ultrahangos ablakok

• 4 lehetőség van

– Transtemporal

– Transorbital

– Suboccipital

• Transforamenal

– Submandibular

Arteriogram: az a. carotis

internában nagy fokú szűkület

látható

Transcranialis Doppler vizsgálat

során megfigyelhető érszakaszok

MCA Stenosis