cardiotomskСибирский журнал клинической и экспериментальной медициныSiberian Journal of Clinical and Experimental Medicine2713-29272713-265XTSU publishing10.29001/2073-8552-2023-39-3-86-94cardiotomsk-1946Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL STUDIESВизуализирующие методы в оценке влияния сахарного диабета 2-го типа на цереброваскулярный резерв и структуру головного мозга у пациентов с гемодинамически значимым стенозом каротидных артерийImaging methods in assessing the surveillance of type 2 diabetes mellitus for cerebrovascular reserve and brain disease in patients with hemodynamically significant carotid stenosishttps://orcid.org/0000-0001-9466-6097БуховецИ. Л.BukhovetsI. L.

Буховец Ирина Львовна, д-р мед. наук, старший научный сотрудник, отделение рентгеновских и томографических методов диагностики

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Irina L. Bukhovets, Dr. Sci. (Med.), Senior Research Scientist, Department of Radiology and Tomography

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

bil@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4871-3283МаксимоваА. С.MaksimovaA. S.

Максимова Александра Сергеевна, канд. мед. наук, научный сотрудник, отделение рентгеновских и томографических методов диагностики

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Aleksandra S. Maksimova, M.D., Cand. Sci. (Med.), Research Scientist, Department of Radiology and Tomography

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

asmaximova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1975-043XКузнецовМ. С.KuznetsovM. S.

Кузнецов Михаил Сергеевич, канд. мед. наук, старший научный сотрудник, отделение сердечно-сосудистой хирургии

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Mikhail S. Kuznetsov, Cand. Sci. (Med.), Senior Research Scientist, Department of Cardiovascular Surgery

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

kms@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0217-7737КозловБ. Н.KozlovB. N.

Козлов Борис Николаевич, д-р мед. наук, заведующий отделением сердечно-сосудистой хирургии

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Boris N. Kozlov, Dr. Sci. (Med.), Head of Department of Cardiovascular Surgery

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

bnkozlov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4706-893XВорожцоваИ. Н.VorozhtsovaI. N.

Ворожцова Ирина Николаевна, д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория ультразвуковых и функциональных методов исследования

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Irina N. Vorozhtsova, Dr. Sci. (Med.), Leading Research Scientist, Laboratory of Ultrasound and Functional Methods of Examination

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

vin@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7352-6068УсовВ. Ю.UssovW. Yu.

Усов Владимир Юрьевич, д-р мед. наук, профессор, ведущий научный сотрудник, отделение рентгеновских и томографических методов диагностики

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Wladimir Yu. Ussov, Dr. Sci. (Med.), Professor, Leading Research Scientist, Department of Radiology and Tomography

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

ussov1962@yandex.ruНаучно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияCardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of SciencesRussian Federation2023111020233838694Copyright © Буховец И.Л., Максимова А.С., Кузнецов М.С., Козлов Б.Н., Ворожцова И.Н., Усов В.Ю., 20232023Буховец И.Л., Максимова А.С., Кузнецов М.С., Козлов Б.Н., Ворожцова И.Н., Усов В.Ю.Bukhovets I.L., Maksimova A.S., Kuznetsov M.S., Kozlov B.N., Vorozhtsova I.N., Ussov W.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sibjcem.ru/jour/article/view/1946Актуальность

Актуальность. Среди многообразия эндокринных заболеваний сахарный диабет 2-го типа (СД 2-го типа) занимает одно из лидирующих мест. Инсульт у пациентов с СД 2-го типа развивается в 10 раз чаще, чем в популяции. Основным методом предотвращения серьезного осложнения в виде инсульта у пациентов с хирургическим стенозом сонных артерий является каротидная эндартерэктомия (КЭЭ). Следовательно, изучение влияния СД 2-го типа на цереброваскулярный резерв и структуру головного мозга на этапах хирургической реконструкции каротидных артерий является актуальной проблемой ангиохирургии.

Цель

Цель: по данным ультразвукового (УЗИ) и магнитно-резонансного (МР) методов диагностики у пациентов с односторонним гемодинамически значимым стенозом каротидных артерий оценить влияние СД 2-го типа на цереброваскулярный резерв и структуру головного мозга.

Материал и методы

Материал и методы. Изучены результаты предоперационного обследования 44 пациентов с гемодинамически значимым стенозом внутренних сонных артерий (ВСА), проходивших ультразвуковое и магнитно-резонансное исследования каротидных артерий на до- и послеоперационном этапах. Были выделены две группы: группа I (n = 15) – с верифицированным диагнозом СД 2-го типа, группа II (n = 29) – без СД. Для оценки цереброваскулярного резерва в процессе ультразвукового исследования были проведены функциональные тесты: гиперкапнический и гипероксический.

Результаты

Результаты. Анализ результатов показал статистически значимые различия скоростных показателей кровотока по ВСА в обеих группах. При межгрупповом сравнении до операции в средней мозговой артерии на стороне гемодинамически значимого стеноза определена статистически значимая разница в пульсационном и индексе периферического сопротивления; после операции каротидной эндартерэктомии (КЭЭ) в общих сонных артериях (ОСА) с обеих сторон найдены значимые межгрупповые различия скоростных показателей кровотока. У пациентов с хирургически корригируемым стенозом в сочетании с СД 2-го типа при гипероксическом тесте индекс реактивности (ИР) статистически значимо отличался на стороне стеноза в сравнении с аналогичным показателем в группе без СД, при этом значение ИР указывает на отрицательную либо парадоксальную реакции мозгового кровотока. При гиперкапническом тесте статистически значимых отличий между группами не было.

Заключение

Заключение. Применение простых и доступных функциональных тестов для оценки цереброваскулярного резерва, структуры бляшки и изменений структуры головного мозга у пациентов с СД 2-го типа на этапе предоперационной подготовки, по данным ультразвукового и магнитно-резонансного исследования, позволяет провести коррекцию лечения и последующей защиты головного мозга на этапе хирургического вмешательства для предотвращения возможных осложнений.

Introduction

Introduction. Type 2 diabetes is the most common form of endocrine disease. Diabetes is a well-established risk factor for stroke. Carotid endarterectomy (CEE) is the main method of preventing a serious complication of stroke in patients with carotid stenosis. Consequently, the assess of type 2 diabetes on the results of CEE is an urgent problem of angiosurgery.

Aim

Aim: To assess effect of type 2 diabetes on cerebrovascular reserve capacity and brain structure in patients with carotid atherosclerosis by ultrasound and magnetic resonance diagnostic.

Material and Methods

Material and Methods. 44 patients with hemodynamically significant stenosis of the internal carotid arteries (ICA), who underwent ultrasound and magnetic resonance examinations of the carotid arteries at the pre- and postoperative stages were included in this study. Two groups were formed: group I (n =15) – with a verified diagnosis of type 2 diabetes, group II (n = 29) – without diabetes. To assess the cerebrovascular reserve, functional hypercapnic and hyperoxic tests were performed.

Results

Results. The analysis of the results showed statistically significant differences in the ICA blood flow in both groups. Intergroup comparison before surgery in the middle cerebral artery on the side of hemodynamically significant stenosis revealed a statistically significant difference in pulsation and peripheral resistance index. In the common carotid arteries on both sides, significant intergroup differences were found in the velocity parameters of blood flow after the CEE operation. The reactivity index in patients with surgical stenosis with type 2 diabetes in the hyperoxic test was statistically significantly different on the side of the stenosis compared to the same indicator in the group without diabetes. There were no statistically significant differences in the hypercapnic test. The value of reactivity index indicates a negative or paradoxical reaction.

Conclusion

Conclusion. The use of simple and accessible functional tests to assess cerebrovascular reserve, plaque structure and changes in the brain in patients with type 2 diabetes at the stage of preoperative preparation according to ultrasound and MRI studies allows us to correct the treatment and subsequent protection of the brain at the stage of surgery to prevent possible complications.

стенозирующий атеросклероз сонных артерийсахарный диабетультразвуковая диагностикафункциональные пробыкаротидная эндартерэктомиякаротидный атеросклерозcarotid atherosclerosisultrasound diagnosticsfunctional testsdiabetes mellituscarotid endarterectomyReferencesNoh M., Kwon H., Jung C.H., Kwon S.U., Kim M.S., Lee W.J. et al. Impact of diabetes duration and degree of carotid artery stenosis on major adverse cardiovascular events: a single-center, retrospective, observational cohort study. Cardiovasc. Diabetol. 2017;16(1):74. DOI: 10.1186/s12933-017-0556-0.Noh M., Kwon H., Jung C.H., Kwon S.U., Kim M.S., Lee W.J. et al. Impact of diabetes duration and degree of carotid artery stenosis on major adverse cardiovascular events: a single-center, retrospective, observational cohort study. Cardiovasc. Diabetol. 2017;16(1):74. DOI: 10.1186/s12933-017-0556-0.Bosevski M. Carotid artery disease in diabetic patients. Pril. (Makedon. Akad. Nauk. Umet. Odd. Med. Nauki). 2014;35(3):149–161.Bosevski M. Carotid artery disease in diabetic patients. Pril. (Makedon. Akad. Nauk. Umet. Odd. Med. Nauki). 2014;35(3):149–161.Дедов И. И., Шестакова М. В., Викулова О. К., Железнякова А.В., Исаков М.А. Эпидемиологические характеристики сахарного диабета в Российской Федерации: клинико-статистический анализ по данным регистра сахарного диабета на 01.01.2021. Сахарный диабет. 2021;24(3):204–221. DOI: 10.14341/DM12759.Dedov I.I., Shestakova M.V., Vikulova O.K., Zheleznyakova A.V., Isakov M.А. Epidemiological characteristics of diabetes mellitus in the Russian Federation: clinical and statistical analysis according to the Federal diabetes register data of 01.01.2021. Diabetes mellitus. 2021;24(3):204–221. (In Russ.) DOI: 10.14341/DM12759.Калашников В.Ю., Викулова О.К., Железнякова А.В., Исаков М.А., Бондаренко И.З., Шестакова М.В. и др. Эпидемиология сердечно-сосудистых заболеваний у больных сахарным диабетом, по данным Федерального регистра Российской Федерации (2013–2016 гг.). Сахарный диабет. 2019; 22(2):105–114. DOI: 10.14341/DM10167.Kalashnikov V.Yu., Vikulova O.K., Zheleznyakova A.V., Isakov M.А., Bondarenko I.Z., Shestakova M.V. et al. Epidemiology of cardiovascular diseases among patients with diabetes mellitus according to the Federal diabetes register of the Russian Federation (2013–2016). Diabetes mellitus. 2019;22(2):105–114. (In Russ.) DOI: 10.14341/DM10167.Туманский В.А., Авраменко Ю.Н. Некоторые аспекты морфогенеза диабетической энцефалопатии. Запорожский медицинский журнал. 2013;17(4):39–42. DOI: 10.14739/2310-1210.2013.4.16832.Tumansky V.A., Avramenko Yu.N. Some aspects of morphogenesis of diabetic encephalopathy. Zaporozhye Medical Journal. 2013;17(4):39–42. (In Russ.) DOI: 10.14739/2310-1210.2013.4.16832.Zabala A., Gottsäter A., Lind M., Svensson A.M., Eliasson B., Bertilsson R. et al. Early and long-term prognosis in patients with and without type 2 diabetes after carotid intervention: a Swedish nationwide propensity score matched cohort study. Cardiovasc. Diabetol. 2021;20(1):85. DOI: 10.1186/s12933-021-01282-x.Zabala A., Gottsäter A., Lind M., Svensson A.M., Eliasson B., Bertilsson R. et al. Early and long-term prognosis in patients with and without type 2 diabetes after carotid intervention: a Swedish nationwide propensity score matched cohort study. Cardiovasc. Diabetol. 2021;20(1):85. DOI: 10.1186/s12933-021-01282-x.Hussain M.A., Bin-Ayeed S.A., Saeed O.Q., Verma S., Al-Omran M. Impact of diabetes on carotid artery revascularization. J. Vasc. Surg. 2016;63(4):1099–1107.e4. DOI: 10.1016/j.jvs.2015.12.041.Hussain M.A., Bin-Ayeed S.A., Saeed O.Q., Verma S., Al-Omran M. Impact of diabetes on carotid artery revascularization. J. Vasc. Surg. 2016;63(4):1099–1107.e4. DOI: 10.1016/j.jvs.2015.12.041.Чернявский М.А., Иртюга О.Б., Янишевский С.Н., Алиева А.С., Самочерных К.А., Абрамов К.Б. и др. Российский консенсус по диагностике и лечению пациентов со стенозом сонных артерий. Российский кардиологический журнал. 2022;27(11):5284. DOI: 10.15829/1560-4071-2022-5284.Chernyavsky M.A., Irtyuga O.B., Yanishevsky S.N., Alieva A.S., Samochernykh K.A., Abramov K.B. et al. Russian consensus statement on the diagnosis and treatment of patients with carotid stenosis. Russian Journal of Cardiology. 2022;27(11):5284. (In Russ.) DOI: 10.15829/1560-4071-2022-5284.Танашян М.М, Скрылев С.И., Антонова К.В., Медведев Р.Б. Каротидная реваскуляризация у больных сахарным диабетом 2 типа. Значение хронической гипергликемии. Ангиология и сосудистая хирургия. 2017;23(4):99–105. URL: https://www.angiolsurgery.org/magazine/2017/4/14.htm (25.04.2023).Tanashyan M.M., Skrylev S.I., Antonova K.V., Medvedev R.B. Carotid revascularization in type 2 diabetes mellitus. Signifi cance of chronic hyperglycaemia. Angiology and vascular surgery. 2017;23(4):99–105. (In Russ.) URL: https://www.angiolsurgery.org/magazine/2017/4/14.htm (25.04.2023).Фокин А.А., Борсук Д.А. Отдаленные исходы каротидной хирургии с позиции мультифокальности атеросклеротического процесса у больных метаболическим синдромом. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2013;(17)1:55–60. DOI: 10.21688/1681-3472-2013-1-55-60.Fokin A.A., Borsyk D.A. Long-term outcomes of carotid surgery in patients with metabolic disorders and multifocal atherosclerosis. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya. 2013;(17)1:55–60. (In Russ.) DOI: 10.21688/1681-3472-2013-1-55-60.Safri L.S., Lip H.T.Ch., Saripan M.I., Huei T.J., Krishna K., Md Idris M.A. et al. Older age and duration of exposure to type 2 diabetes in selective screening of asymptomatic carotid artery stenosis for primary stroke prevention – A single institution experience. Prim. Care Diabetes. 2020;14(4):364–369. DOI: 10.1016/j.pcd.2019.10.001.Safri L.S., Lip H.T.Ch., Saripan M.I., Huei T.J., Krishna K., Md Idris M.A. et al. Older age and duration of exposure to type 2 diabetes in selective screening of asymptomatic carotid artery stenosis for primary stroke prevention – A single institution experience. Prim. Care Diabetes. 2020;14(4):364–369. DOI: 10.1016/j.pcd.2019.10.001.Ануфриев П.Л., Танашян М.М., Гулевская Т.С., Аблякимов Р.Э., Гнедовская Е.В. Особенности атеросклероза церебральных артерий и патоморфологии инфарктов головного мозга при сахарном диабете 2-го типа. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2015;9(3):4–9.Anufriev P.L., Tanashyan M.M., Gulevskaya T.S., Ablyakimov R.E., Gnedovskaya E.V. et al. Features of atherosclerosis of the cerebral arteries and pathomorphology of cerebral infarctions in patients with type 2 diabetes mellitus. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2015;9(3):4–9. (In Russ.)Katakami N. Mechanism of development of atherosclerosis and cardiovascular disease in diabetes mellitus. J. Atheroscler. Thromb. 2018;25(1):27–39. DOI: 10.5551/jat.RV17014.Katakami N. Mechanism of development of atherosclerosis and cardiovascular disease in diabetes mellitus. J. Atheroscler. Thromb. 2018;25(1):27–39. DOI: 10.5551/jat.RV17014.Буховец И. Л., Максимова А. С., Плотников М. П., Кузнецов М.С., Козлов Б.Н., Ворожцова И.Н. и др. Комплексная ультразвуковая оценка параметров артериального и венозного кровотока у пациентов со стенозом брахиоцефальных артерий до и после операции каротидной эндартерэктомии. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2016;31(3):44–49. DOI: 10.29001/2073-8552-2016-31-3-44-49.Bukhovets I.L., Maksimova A.S., Plotnikov M.P., Kuznetsov M.S., Kozlov B.N., Vorozhtsova I.N. et al. Quantification of arterial and venous blood flow parameters in patients with carotid atherosclerosis before and after carotid endarterectomy. The Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2016;31(3):44–49. (In Russ.) DOI: 10.29001/2073-8552-2016-31-3-44-49.Лелюк В.Г., Лелюк С.Э. Ультразвуковая ангиология. М.: Реальное время; 2003:324.Lelyuk V.G., Lelyuk S.E. Ultrasound angiology. M.: Real’noe vremya; 2003:324. (In Russ.)Pirri D., Fragiadaki M., Evans P.C. Diabetic atherosclerosis: is there a role for the hypoxia-inducible factors? Biosci. Rep. 2020;40(8):BSR20200026. DOI: 10.1042/BSR20200026.Pirri D., Fragiadaki M., Evans P.C. Diabetic atherosclerosis: is there a role for the hypoxia-inducible factors? Biosci. Rep. 2020;40(8):BSR20200026. DOI: 10.1042/BSR20200026.Guo Z.N., Shao A., Tong L.S., Sun W., Liu J., Yang Y. The Role of nitric oxide and sympathetic control in cerebral autoregulation in the setting of subarachnoid hemorrhage and traumatic brain injury. Mol. Neurobiol. 2016;53(6):3606–3615. DOI: 10.1007/s12035-015-9308-x.Guo Z.N., Shao A., Tong L.S., Sun W., Liu J., Yang Y. The Role of nitric oxide and sympathetic control in cerebral autoregulation in the setting of subarachnoid hemorrhage and traumatic brain injury. Mol. Neurobiol. 2016;53(6):3606–3615. DOI: 10.1007/s12035-015-9308-x.Holmgren M., Støverud K.H., Zarrinkoob L., Wåhlin A., Malm J., Eklund A. Middle cerebral artery pressure laterality in patients with symptomatic ICA stenosis. PLoS One. 2021;16(1):e0245337. DOI: 10.1371/journal.pone.0245337.Holmgren M., Støverud K.H., Zarrinkoob L., Wåhlin A., Malm J., Eklund A. Middle cerebral artery pressure laterality in patients with symptomatic ICA stenosis. PLoS One. 2021;16(1):e0245337. DOI: 10.1371/journal.pone.0245337.Максимова А.С., Бобрикова Е.Э., Буховец И.Л., Плотников М.П., Усов В.Ю. Структура атеросклеротической бляшки как определяющий фактор цереброваскулярной реактивности при стенозирующем атеросклерозе сонных артерий. Сибирский медицинский журнал. 2016;31(2):38–43. DOI: 10.29001/2073-8552-2016-31-2-38-43.Maximova A.S., Bobrikova E.E., Bukhovets I.L., Plotnikov M.P., Ussov W.Yu. The structure of atherosclerotic plaque as a defining factor of cerebrovascular reactivity in patients with carotid atherosclerosis. The Siberian Medical Journal. 2016;31(2):38–43. (In Russ.) DOI: 10.29001/2073-8552-2016-31-2-38-43.Головин Д.А., Лелюк С.Э., Лелюк В.Г. Ультразвуковая оценка выраженности диабетической макро- и микроангиопатии у больных сахарным диабетом 2 типа. Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2016;3:72–81.Golovin D.A., Lelyuk S.Eh., Lelyuk V.G. Ultrasound in assessment of diabetic macroangiopathy and microangiopathy in patients with type 2 Diabetes Mellitus. Ultrasound and Functional Diagnostics. 2016;3:72–81. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.