Analysis of hemodynamic changes in vertebral arteries and veins during functional tests with ultrasound monitoring

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to evaluate the correlation between the course of vertebral arteries and veins and the results of calculations of hemodynamic parameters during ultrasound with functional tests.

Material and methods. In the observation, 252 volunteers were examined using Samsung SonoAce R7 and GE Logiq F6 equipment. The hemodynamics was studied at the level of the second segment of the vertebral arteries and veins at rest, when turning, tilting and lifting the head. The results were processed using Microsoft Excel 2007 with subsequent statistical analysis.

Results. 504 vascular complexes were analyzed without taking into account the visualization side. When assessing the arteries, the highest maximum blood flow velocity was registered when lifting the head in women with a rectilinear course of the vessels. In the group of men with non-rectilinear course of vessels, the lowest average blood flow velocity was registered when tilting the head. The highest volume flow was recorded in case of non-rectilinear vascular course in women when lifting the head.

For vertebral veins, the highest indicators of maximum and minimum venous blood flow rates were observed in men with a rectilinear course of vessels when lifting the head. The highest values of the average flow velocity and volume flow were noted in men who had a rectilinear course of the vessels.

The maximum values of the calculated venous volume flow were registered in groups with rectilinear vascular course: in men up to 19.42±14.85 ml/min. (Me – 12.45 ml/min.), in women – 18.52± 15.30 ml/min. (Me – 10.50 ml/min.).

Conclusion. The data obtained by the study contributes to improving the software and analysis of individual changes during patient examination, helps to evaluate the effectiveness of treatment and rehabilitation, as well as to analyze multifactorial models.

About the authors

Vladimir N. Nikolenko

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University; M.V. Lomonosov Moscow State University

Email: vn.nikolenko@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9532-9957

PhD, Professor, Head of the Department of Human Anatomy and Histology, Head of the Department of the Normal and Topographic Anatomy

Russian Federation, Moscow; Moscow

Andrei S. Moshkin

Orel State University named after I.S. Turgenev

Author for correspondence.
Email: as.moshkin@internet.ru
ORCID iD: 0000-0003-2085-0718

PhD, Associate professor of the Department of Anatomy, Operative Surgery and Disaster Medicine

Russian Federation, Orel

Maksud A. Khalilov

Orel State University named after I.S. Turgenev

Email: halilov.66@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3529-0557

PhD, Professor, Head of the Department of Anatomy, Operative Surgery and Disaster Medicine

Russian Federation, Orel

References

  1. Antonov GI, Chmutin GE, Miklashevich ER, et al. Carotid artery dissection and blowout as a brachiocephalic artery stenting complications. Hospital medicine: Science and practice. 2021;4(1);5-9. (In Russ.). [Антонов Г.И., Чмутин Г.Е., Миклашевич Э.Р., и др. Диссекция и разрыв сонной артерии как осложнения стентирования брахиоцефальных артерий. Госпитальная медицина: наука и практика. 2021;4(1);5-9]. doi: 10.34852/GM3CVKG.2021.91.75.001
  2. Andreeva IV, Kalina NV, Grigoriev AS. Possibilities of ultrasound scanning of vessels of the head and neck. Digital Diagnostics. 2021;2(S2):30-31. (In Russ.). [Андреева И.В., Калина Н.В., Григорьев А.С. Возможности ультразвукового сканирования сосудов головы и шеи. Digital Diagnostics. 2021;2(S2):30-31]. doi: 10.17816/DD83205
  3. Kraynik VM, Novikov DI, Zaytsev АYu, et al. Experience of clinical use of ultrasound guidance for cervical plexus block in reconstructive carotid surgery. Messenger of Anesthesiology and Resuscitation, 2019;16(1):35-41. (In Russ.). [Крайник В.М., Новиков Д.И., Зайцев А.Ю., и др. Опыт клинического применения ультразвуковой навигации для выполнения блокады шейного сплетения в реконструктивной хирургии сонных артерий. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2019;16(1):35-41]. doi: 10.21292/2078-5658-2019-16-1-35-41
  4. Batrashov VA, Yudaev SS, Zemlyanov AV, Marynich AA. Results of surgical and conservative treatment of patients with asymptomatic pathological tortuosity of internal carotid arteries. Bulletin of the National Medical and Surgical Center named after N.I. Pirogov. 2022;17(3):38-41. (In Russ.). [Батрашов В.А., Юдаев С.С., Землянов А.В., Марынич А.А. Результаты хирургического и консервативного лечения пациентов с асимптомной патологической извитостью внутренних сонных артерий. Вестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. Пирогова. 2022;17(3):38-41]. doi: 10.25881/20728255_2022_17_3_38
  5. Beloyartsev DF. Some comments on the 2017 European recommendations for the treatment of atherosclerotic lesions of brachiocephalic arteries. Angiology and vascular surgery. 2019;25(1):109-114. (In Russ.). [Белоярцев Д.Ф. Некоторые комментарии к европейским рекомендациям 2017 г. по лечению атеросклеротических поражений брахиоцефальных артерий. Ангиология и сосудистая хирургия. 2019; 25(1):109-114]. doi: 10.33529/angio2019115
  6. Gavrilenko AV, Al-Yousef NN, Kuklin AV, et al. Minimally invasive carotid artery surgery. Pirogov Russian Journal of Surgery. 2021;(6-2):59-64. (In Russ.). [Гавриленко А.В., Аль-Юсеф Н.Н., Куклин А.В., и др. Малоинвазивная хирургия сонных артерий. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2021;(6-2):59-64]. doi: 10.17116/hirurgia202106259
  7. Dol AV, Ivanov DV, Bakhmetyev AS, et al. Influence of the internal carotid arteries stenosis on the hemodynamics of the circle Willis communicating arteries: a numerical study. Russian Journal of Biomechanics. 2021;25(4):356-368. (In Russ.). [Доль А.В., Иванов Д.В., Бахметьев А.С., и др. Численное исследование влияния стеноза внутренних сонных артерий на гемодинамику артерий виллизиевого круга. Российский журнал биомеханики. 2021;25(4):356-368]. doi: 10.15593/RZhBiomeh/2021.4.01
  8. Kuprin AA, Malyuga VYu. Possibilities of preoperative ultrasound of neck vessels in the diagnosis of non-recurrent laryngeal nerve. Endocrine surgery. 2019;13(3):118-132. (In Russ.). [Куприн А.А., Малюга В.Ю. Возможности предоперационного ультразвукового исследования сосудов шеи в диагностике невозвратного гортанного нерва. Эндокринная хирургия. 2019;13(3):118-132]. doi: 10.14341/serg10354
  9. Nikolenko VN, Fomkina OA. Deformation-strength parameters of arteries of the brain in the II period of mature age. Sechenov Medical Journal. 2019;10(1):41-46. (In Russ.). [Николенко В.Н., Фомкина О.А. Деформационно-прочностные параметры артерий головного мозга во II периоде зрелого возраста. Сеченовский вестник. 2019;10(1):41-46]. doi: 10.26442/22187332.2019.1.41-46
  10. Gayevsky YuG, Weber VR, Zakharova VM, et al. Ultrasound features of morphology of the second segment of vertebral arteries and their hemodiamics in healthy individuals and in patients with various stages of arterial hypertension. Diagnostic radiology and radiotherapy. 2019;1(10):33-38. (In Russ.). [Гаевский Ю.Г., Вебер В.Р., Захарова В.М., и др. Ультразвуковые особенности морфологии второго сегмента позвоночных артерий и их гемодиамики у здоровых лиц и у пациентов с различными стадиями артериальной гипертензии. Лучевая диагностика и терапия. 2019;1(10):33-38]. doi: 10.22328/2079-5343-2019-10-1-33-38
  11. Tokar OO, Zhmerenetsky KV, Zadneprovskaya VV. The state of cerebral venous circulation in young patients with arterial hypertension accompanied by migraine or tension headache. Far Eastern Medical Journal. 2019;3:6-14. (In Russ.). [Токарь О.О., Жмеренецкий К.В., Заднепровская В.В. Состояние церебрального венозного кровобращения у пациентов молодого возраста с артериальной гипертензией, сопровождающейся мигренью или головной болью напряжения. Дальневосточный медицинский журнал. 2019;3:6-14]. doi: 10.35177/1994-5191-2019-3-6-14
  12. Tsvetkova NV, Sluchanko EI. Computer simulation of atherosclerotic process influence in the internal carotid artery on the hemodynamics of brachiocephalic arteries and the circle of Willisian. Bulletin of Modern Clinical Medicine. 2022;15(5):73-80. (In Russ.). [Цветкова Н.В., Случанко Е.И. Компьютерное моделирование влияния атеросклеротического процесса во внутренней сонной артерии на гемодинамику брахиоцефальных артерий и виллизиева круга. Вестник современной клинической медицины. 2022;15(5):73-80]. doi: 10.20969/VSKM.2022.15(5).73-80
  13. Gavrilenko AV, Nikolenko VN, Al-Yusef NN, et al. Correlation between morphological and biomechanical features and carotid atherosclerosis. Science and Innovations in Medicine. 2022;7(3):160-163. (In Russ.). [Гавриленко А.В., Николенко В.Н., Аль-Юсеф Н.Н., и др. Корреляция между морфологическими и биомеханическими особенностями и атеросклерозом сонных артерий. Наука и инновации в медицине. 2022;7(3):160-163]. doi: 10.35693/2500-1388-2022-7-3-160-163
  14. Nikolenko VN, Fomkina OA, Gladilin YuA. Anatomy of intracranial arteries of the vertebrobasilar system. M., 2014:108. (In Russ.). [Николенко В.Н., Фомкина О.А., Гладилин Ю.А. Анатомия внутричерепных артерий вертебробазилярной системы. М., 2014:108]. ISBN 978-5-7213-0443-9
  15. Gayevsky YuG, Weber VR, Zakharova VM. Morphohemodynamic asymmetries in patients with arterial hypertension and their possible role in the pathogenesis of hypertension. Bulletin of the Novgorod State University. 2021;3(124):112-116. (In Russ.). [Гаевский Ю.Г., Вебер В.Р., Захарова В.М. Морфо-гемодинамические асимметрии у больных артериальной гипертензией и их возможная роль в патогенезе гипертонии. Вестник Новгородского государственного университета. 2021;3(124):112-116]. doi: 10.34680/2076-8052.2021.3(124):112-116
  16. Kuznetsov EP, Nikolenko VN, Chuchkov VM, Muravyeva OV. Morphological and technological bases of ultrasound diagnostics. Izhevsk, 2016:228. (In Russ.). [Кузнецов Е.П., Николенко В.Н., Чучков В.М., Муравьева О.В. Морфологические и технологические основы ультразвуковой диагностики. Ижевск, 2016:228]. ISBN 978-5-7659-0941-6
  17. Tardov MV, Boldin AV, Razumov AN. The role of the cerebral and cervical arteries ultrasound examination in migraine diagnosis. L.O. Badalyan Neurological Journal. 2022;3(3):114-121. (In Russ.). [Тардов М.В., Болдин А.В., Разумов А.Н. Роль ультразвукового исследования артерий головы и шеи в диагностике мигрени. Неврологический журнал им. Л.О. Бадаляна. 2022;3(3):114-121]. doi: 10.46563/2686-8997-2022-3-3-114-121
  18. Grigorieva EV, Nosova AG, Dalibaldyan VA, Krylov VV. Spontaneous dissection of the internal carotid artery: combined use of ultrasound and CT angiography. Russian Electronic Journal of Radiation Diagnostics. 2020;10(2):244-251. (In Russ.). [Григорьева Е.В., Носова А.Г., Далибалдян В.А., Крылов В.В. Спонтанная диссекция внутренней сонной артерии: сочетанное применение УЗИ и КТ-ангиографии. Российский электронный журнал лучевой диагностики. 2020;10(2):244-251]. doi: 10.21569/2222-7415-2020-10-2-244-251
  19. Ratushnaya VV, Stepanov SO, Poljakov AP, et al. Ultrasound examination in cancer patients in planning of reconstructive surgery. Plastic Surgery and Aesthetic Medicine. 2019;4:17-22. (In Russ.). [Ратушная В.В., Степанов С.О., Поляков А.П., и др. Опыт применения ультразвукового исследования у онкологических пациентов при планировании реконструктивно-пластических операций. Пластическая хирургия и эстетическая медицина. 2019;4:17-22]. doi: 10.17116/plast.hirurgia201904117

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Patient No. 245 B, a 65-year-old woman. An example of visualization of the non-rectilinear course of vessels at the level of V2 segment of the vertebral arteries (SonoAce R7, linear transducer).

Download (125KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Patient No. 3 A, male 41 years old. An example of visualization of the rectilinear course of vessels at the level of V2 segment of the vertebral arteries (SonoAce R7, linear transducer).

Download (194KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Nikolenko V.N., Moshkin A.S., Khalilov M.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».