CC BY
180
СИБИРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ № 32008 (выпуск 2)
В ПОМОЩЬ
ПРАКТИЧЕСКОМУ
ВРАЧУ
УДК 612.82 - 073.86: 616.89 - 008.441.13 Н.В. Евсюкова, И.Р. Кузина, Т.А. Ахадов
E-mail: [email protected]
МРТ-МОРФОМЕТРИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА У НАРКОЗАВИСИМЫХ ПАЦИЕНТОВ ДО И ПОСЛЕ СТЕРЕОТАКСИЧЕСКОГО ВМЕШАТЕЛЬСТВА
ГОУ ДПО Новокузнецкий Государственный Институт Усовершенствования Врачей;
МЛПУ «ГКБ №1», МЛПУ «ГКБ №29», г Новокузнецк
ВВЕДЕНИЕ
Наркомания является одной из важных социальных проблем современного общества. Хроническое употребление наркотиков приводит к значительным изменениям личности. В процессе заболевания формируется особая «наркоманическая» личность со свойственным ей поведением [1].
При хроническом употреблении наркотических веществ страдает прежде всего лимбическая система головного мозга, центральным звеном которой является гиппокамп. К структурам лимбической системы также относятся ядра передней области таламуса, гипоталамус, миндалевидный комплекс, поясная извилина, структуры ретикулярной формации: мозолистое тело, переднее бедро внутренней капсулы, медиобазальные отделы лобных долей (ассоциативные пути головного мозга). Эта система участвует в регуляции эмоционального состояния, настроения, мотивационной сферы, психофизиологического тонуса, поведения человека в целом, его адаптации к окружающей среде.
Под влиянием хронического употребления наркотических веществ в клетках головного мозга происходят функциональные и структурные изменения. На патоморфологическом уровне это проявляется диффузной патологией белого вещества полушарий мозга: прогрессирующей деструкцией миелина с утратой миелиновых волокон, частично вместе 96
с аксонами, гибелью олигодендроцитов, пролиферацией и гипертрофией астроцитов, персистирую-щим отеком и спонгиоформными изменениями [2, 3]. Все это приводит к развитию атрофических изменений в головном мозге и, в конечном итоге, к ухудшению интеллектуальных и мнестических возможностей человека, нарушению высших психических функций [4]. В печати имеются работы некоторых отечественных и зарубежных авторов, которые посвящены изучению состояния головного мозга у наркозависимых пациентов по данным МРТ [5-9]. Однако в изученной нами литературе мы не встретили полного и систематизированного описания морфометрических характеристик головного мозга у наркозависимых пациентов. Также нет работ с описанием морфометрических характеристик головного мозга у наркозависимых пациентов после стереотаксического вмешательства.
Целью данной работы явилась МР-морфометрия изменений головного мозга у наркозависимых пациентов до и после стереотаксического вмешательства.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
226 пациентам с хронической наркозависимостью и 106 пациентам контрольной группы была проведена МРТ головного мозга и выполнена морфомет-рия. Из 226 (206 мужчин и 20 женщин) наркозависимых пациентов 119 употребляли производные опия, 107 - героин от одного года до 15 лет. По длительности приема наркотического препарата пациенты были разделены на три группы: от одного года до пяти лет - 170 пациентов (75%); от шести до 10 лет
- 52 пациента (23%); от 11 до 15 лет - 4 пациента (2%).
Небольшое количество пациентов в третьей группе обусловлено высокой смертностью, поэтому эта группа не учитывалась при статистической обработке материала. В контрольную группу вошли психически здоровые пациенты без наркотической зависимости с вегето-сосудистой дистонией. Из них 10 было женщин и 96 мужчин. Возраст наркоза-висимых пациентов колебался от 16 до 43 лет (M±m, где М - выборочное среднее, m - стандартная ошибка среднего, n - объем выборки) (24,69±4,937 лет, n=226) и в контрольной группе от 16 до 43 (24,68± 4,933 лет, n=106).
Наркозависимые пациенты поступали в ГКБ № 29 г. Новокузнецка для стереотаксического вмешательства: дозированной двухсторонней высокочастотной коагуляции поясных извилин в трех точках. Нарко-зависимым пациентам проведено полное клиническое, нейрофизиологическое и психологическое обследование. МРТ головного мозга для выявления морфологических изменений головного мозга и расчетов перед стереотаксическим вмешательством проведена в отделении лучевой диагностики МЛПУ «ГКБ № 1» г. Новокузнецка. МРТ выполнялась на томографе «Vectra» производства фирмы GE с напряженностью магнитного поля 0, 5 Тс. При исследовании па-
циентов использовался стандартный протокол, который включал в себя БЕ- и Ш-импульсные последовательности (ИП) с получением Т1-, р- и Т2 взвешенных изображений (ВИ) суб-, супратенториаль-ных структур и ствола головного мозга с толщиной выделяемого слоя 5 мм, в сагиттальных, аксиальных и корональных плоскостях.
Статистическая обработка проводилась с использованием программы Вюз1а1 (версия 4.03). Стандартная обработка вариационных рядов включала расчет средних арифметических величин (М) и их стандартных ошибок (т), частоты снижения или повышения показателя, выраженной в процентах и определяемой с помощью таблиц Генеса, которые содержат информацию в виде значений М±т (Ла-кин Г.Ф.,1980). Сравнение средних величин в случаях нормального распределения осуществлялось с помощью параметрического критерия Стьюдента (1). Разность считалась статистически значимой при Р<0,05. В тех случаях, когда сравнивалось более двух групп и более половины показателей не подчинялись нормальному распределению, критерий Стью-дента для проверки гипотез о равенстве средних значений в сравниваемых популяциях не использовался. Анализ качественных признаков проводился с использованием критерия Пирсона (хи-квадрат). Для выявления статистически значимых различий в полученных результатах исследования проверялись нулевая или рабочая гипотезы, согласно которым различия в анализируемых группах вызваны случайным фактором, а их отрицание подтверждает статистически значимое различие значений показателей в обозначенных совокупностях.
РЕЗУЛЬТАТЫ
У всех пациентов, как наркозависимых, так и контрольной группы, проводили измерения поперечного размера лобных, височных и теменных долей; высоты извилин (лобных, теменных, поясных и парагиппокампальных) и мозолистого тела; объема гиппокампа и ширины ликворных пространств (суб-арахноидального пространства полушарий и желу-
дочков мозга). Учитывая то, что средний возраст пациентов в обеих группах был почти одинаковым, показатели в контрольной группе принимали за нормативы. Данные МР-морфометрии головного мозга у пациентов контрольной группы сравнили с таковыми у наркозависимых пациентов.
На аксиальных МР-томограммах Т1ВИ определяли максимальный поперечный размер лобных, височных и теменных долей - расстояние от самой медиальной до самой латеральной точек. При этом контролировалась правильная укладка пациента. О симметричности укладки свидетельствовала отчетливая визуализация передней и задней коммиссур, а также симметричное расположение лицевых нервов. У 22 (26%) наркозависимых пациентов было выявлено преобладание поперечного размера долей правого полушария над левым, в контрольной группе пациентов подобные изменения не встретились.
По сагиттальным МР-томограммам на Т1ВИ измеряли высоту извилин: лобных (верхней, средней и нижней), теменных (верхней и нижней), поясных (правой и левой) и парагиппокампальных (правой и левой), а также высоту ствола мозолистого тела на уровне венечного шва. В табл. 1 представлены средние значения высот извилин (лобных, теменных, поясных и парагиппокампальных) головного мозга и мозолистого тела у наркозависимых и у пациентов контрольной группы.
Из табл. 1 видно, что средние значения высот лобных, теменных, поясных и парагиппокампальных извилин у наркозависимых пациентов были меньше, чем у пациентов контрольной группы. При помощи t-критерия Стьюдента выявлены статистически значимые различия в группах (P<0,05).
У лиц обеих групп поясные извилины были представлены двумя вариантами: одноэтажным и двухэтажным. У наркозависимых пациентов преобладали двухэтажные поясные извилины (79%), а у пациентов контрольной группы - одноэтажные (62%).
При помощи приложения 3D MPR и Volume рабочей станции Syngo MMWP «Leonardo» (Siemens) определяли объем гиппокампа. Измерения проводи-
Таблица 1
Средние значения высот извилин головного мозга и мозолистого тела у наркозависимых пациентов и пациентов контрольной группы
Группы Лобные извилины Теменные извилины Парагиппокам-пальная извилина Поясные извилины Мозо- листое тело
верх сред ниж верх ниж прав лев прав лев
Наркоза- висимые 12,0±2,055 11,8±2,394 11,4±2,547 9,9±1,37 9,5±1,581 6,5±1,261 6,3±1,15 6,4±0,09 6,1±0,08 6,0±0,07
Группа сравнения 13,7±1,418 14,3±0,9487 13,3±1,337 11,3±1,494 11,5±1,434 8,0±0,8165 7,8±1,229 7,9±0,14 7,9±0,14 5,96±0,11
t 2,153 3,070 2,088 2,183 2,963 3,221 2,836 9,091 11,541 0,625
P 0,045 0,007 0,051 0,042 0,008 0,005 0,011 0,000 0,000 0,532
козависимых пациентов преобладала над таковой у пациентов контрольной группы.
У 26 (12%) наркозависимых пациентов выявлено сочетание снижения высот извилин головного мозга и мозолистого тела, уменьшения объема гиппокампа и поперечного размера височных долей, расширения субарахноидального пространства полушарий мозга, межполушарной борозды, сильвиевых щелей и желудочков. Все это характеризовало диффузную атрофию головного мозга. У 16 (7%) наркозависимых лиц определялось снижение высот лобных и теменных извилин, компенсаторное расширение суб-арахноидального пространства лобных и теменных долей, переднего отдела межполушарной борозды, сильвиевых щелей и шпорной борозды. Все это отражало атрофию коры головного мозга. У 10 (4%) наркозависимых пациентов встретилась атрофия лобных долей, которая проявлялась снижением высоты лобных извилин и компенсаторным расширением субарахноидального пространства лобных долей, межполушарной борозды и передних рогов боковых желудочков. Атрофия теменных долей, выявленная у трех (1%) пациентов, проявлялась расширением субарахноидального пространства теменных долей и снижением высоты теменных извилин. Сочетание атрофии лобных и теменных долей встретилось у семи (3%) пациентов. У двух (1%) наркозави-симых лиц определялось расширение субарахнои-дального пространства височных долей, уменьшение их поперечного размера, расширение сильвие-вых щелей и височных рогов боковых желудочков,
Таблица 2
Показатели ширины ликворных пространств полушарий головного мозга у наркозависимых пациентов и в контрольной группе (в мм)
Группы Передний отдел межполушарной борозды Сильвиевая щель Шпорная борозда Субарахноидальное пространство долей
правая левая Лобных Теменных Височных
Наркоза- висимые 4,7± 1,594 4,8±1,269 4,8±1,431 1,6±0,518 2,2±0,631 3,2±1,006 1,5±0,497
Контрольная группа 3,3± 0,8872 3,7±0,4012 3,5±1,237 1,0±0,0 1,6±0,4596 1,8±0,5658 1,0±0,09
і 2,340 2,268 2,056 3,498 2,658 3,755 3,383
Р 0,031 0,036 0,055 0,003 0,021 0,001 0,004
Таблица 3
Средние значения ширины боковых и 111-го желудочков у наркозависимых пациентов
и в контрольной группе (в мм)
Группы Передние рога боковых желудочков Тела боковых желудочков III желудочек
правый левый правое левое
Наркозависимые 6,4±4,697 6,7±4,161 11,8±5,304 12,7±4,393 7,1±3,288
Группа сравнения 3,9±1,906 4,3±1,975 8,4±1,683 8,6±2,137 3,6±1,934
г 1,528 1,607 1,915 2,635 2,860
Р 0,144 0,126 0,072 0,017 0,010
лись с использованием наборов аксиальных срезов области расположения гиппокампа, с толщиной выделяемого слоя 5 мм, сагиттальных и корональных реконструкций. Средний объем гиппокампа у нар-козависимых пациентов составил 4,0 см3, а у лиц контрольной группы - 5,2 см3. У пациентов с героиновой зависимостью гиппокамп имел объем 3,7 см3, а у пациентов с опийной зависимостью - 4,1 см3. При употреблении наркотического препарата от одного года до пяти лет объем гиппокампа составил 4,3 см3, а от шести до 10 лет - 3,7 см3.
По аксиальным МР-томограммам на Т1ВИ измеряли ширину ликворных пространств: переднего отдела межполушарной борозды, сильвиевых щелей (правой и левой), шпорной борозды, субарахнои-дального пространства лобных, височных и теменных долей, боковых (тела и передние рога) и III желудочка. В табл. 2 представлены средние значения ширины ликворных пространств полушарий головного мозга: межполушарной борозды, сильвиевых щелей, шпорной борозды и субарахноидального пространства лобных, височных и теменных долей. Из нее очевидно, что ширина ликворных пространств головного мозга у наркозависимых пациентов была больше, чем у пациентов контрольной группы. Статистический анализ показал, что различия в группах существуют (Р<0,05).
В табл. 3 представлены средние значения ширины боковых и 111-го желудочка у пациентов нарко-зависимых и контрольной группы. Из нее можно видеть, что ширина боковых и III желудочков у нар-
что характеризовало атрофию височных долей. Атрофия парагиппокампальных извилин определялась у трех (1%) наркозависимых пациентов и проявлялась снижением высоты извилин и компенсаторным расширением и деформацией височных рогов боковых желудочков.
У наркозависимых пациентов атрофические изменения встретились в 32% случаев (в контрольной группе - в 25%). Среди всех атрофических изменений у наркозависимых пациентов статистически значимо преобладала диффузная атрофия головного мозга, которая составила 36% (%2=59,225; R<0,05; v=7). В группе с героиновой зависимостью диффузная атрофия выявлена у 17 (44%) пациентов, а с опийной зависимостью - у 9 (26%). При употреблении наркотического препарата от одного года до пяти лет диффузная атрофия развилась у 15 (28%) пациентов, а от шести до 10 лет - у 10 (53%).
После проведения дозированной высокочастотной коагуляции поясных извилин всем наркозави-симым пациентам повторно проведена МР-морфо-метрия. После стереотаксического вмешательства у наркозависимых пациентов определялись как ожидаемые постоперационные изменения, так и непредвиденные постоперационные осложнения. Среди ожидаемых постоперационных изменений встретились: отек по ходу штрек-каналов и вокруг точек мишеней - у 196 (87%) пациентов, подкожная гематома в лобно-теменной области - у 170 (75%). От зоны отека по ходу штрек-каналов и вокруг точек мишеней исходил изоинтенсивный сигнал ткани головного мозга на Т1ВИ и гиперинтенсив-ный - на Т2- и рВИ. Подкожная гематома давала яркий, гиперинтенсивный сигнал на Т2- и рВИ и изоинтенсивный сигнал ткани головного мозга на Т1ВИ.
Постоперационные осложнения: субарахнои-дальное кровоизлияние - у 46 (20%), внутримоз-говое кровоизлияние в лобные и теменные доли -у 30 (13%), пневмоцефалия - у 23 (10%) пациентов. Пневмоцефалия в субарахноидальном пространстве конвекситальных отделов лобных долей с их компрессией без изменения МР-сигнала визуализировалась как гипоинтенсивная зона на Т1- и Т2ВИ независимо от импульсной последовательности. Клинически это проявлялось головной болью распирающего характера, головокружением, тошнотой, иногда -рвотой. Субарахноидальное кровоизлияние в кон-векситальные отделы лобно-височно-теменной области и межполушарной щели проявлялось гипер-интенсивным МР-сигналом на Т2- и рВИ и изоин-тенсивным - ткани мозга на Т1ВИ. В ранней под-острой стадии при МРТ внутримозговое кровоизлияние визуализировалось как гипоинтенсивный участок с гиперинтенсивным ореолом (перифокаль-ный отек) на Т2- и рВИ и гиперинтенсивный с ги-поинтенсивным ореолом на Т1ВИ. При этом всегда имелась компрессия смежного субарахноидаль-
ного пространства до 0,5 мм. У пациентов с диффузной атрофией головного мозга постоперационные осложнения (пневмоцефалия, субарахноидаль-ное кровоизлияние и внутримозговые гематомы) развивались в 64% случаев, при других видах атрофии - в 36%.
По изображениям в сагиттальной, аксиальной и фронтальной плоскостях определяли объем отека по ходу штрек-каналов и объем внутримозговой гематомы (измеряли передне-задний размер, ширину и высоту). У пациентов с диффузной атрофией средний объем отека по ходу штрек-каналов составил 3,3±2,161 см3, а средний объем внутримозговых гематом - 5,1±1,731 см3. У пациентов без диффузной атрофии средний объем отека по ходу штрек-каналов составил 1,2±1,653 см3, средний объем внутри-мозговых гематом - 2,9±0,179 см3, то есть меньше, чем у пациентов с диффузной атрофией головного мозга. Статистический анализ показал, что различия в группах существуют (Р<0,05).
ОБСУЖДЕНИЕ
На основании полученных МР планиметрических характеристик головного мозга, асимметрию полушарий (чаще преобладало по объему правое) мы выявили только у наркозависимых пациентов (26%). У них же преобладали двухэтажные поясные извилины над одноэтажными (79% против 21%). В известной нам литературе мы не встретили описания врожденных аномалий развития головного мозга у наркозависимых пациентов, поэтому выявленные у них изменения головного мозга смогли сравнить только с данными пациентов контрольной группы, которые не страдали наркотической зависимостью.
Известно, что правое полушарие головного мозга отвечает за эмоциональную сферу человеческого организма и связано с отрицательными эмоциями [13], а поясная извилина является специфической проекционной зоной коры больших полушарий, ответственной за воспроизведение и осознание эмоций. Исходя из этого, можно предположить, что люди с асимметрией полушарий головного мозга (за счет преобладания правого) и с двухэтажными поясными извилинами более эмоциональны и склонны к агрессии. Эмоциональная нестабильность требует смены и большей силы ощущений. Эта лабильность, возможно, и приводит в поиске за острыми ощущениями к пробе наркотиков.
С помощью МР-морфометрии мы установили, что у наркозависимых пациентов преобладала диффузная атрофия головного мозга (атрофия коры и глубоких структур). Сообщения о развитии у нар-козависимых лиц атрофии коры головного мозга, атрофии лобных и височных долей имеются и в зарубежной литературе [6-9]. Однако не описаны не только данные МР-морфометрии структур головного мозга при атрофии, но и их выраженность и частота в зависимости от вида наркотика и длительнос-
ти его приема. Нами установлено, что именно героиновая, а не опийная, зависимость чаще приводит к развитию диффузной атрофии (атрофии коры и глубоких структур) головного мозга, которая проявляется общей сообщающейся компенсаторной гидроцефалией. Оказалось, что при хроническом употреблении наркотического препарата (от 6 до 10 лет) диффузная атрофия головного мозга развивается чаще. При этом страдает прежде всего лимбическая система головного мозга, центральным звеном которой является гиппокамп. Мы так же, как и некоторые зарубежные авторы [11, 12], выявили уменьшение объема гиппокампа у наркозависимых лиц. По нашим данным, уменьшение объема гиппокампа, как и диффузная атрофия головного мозга, выявлены у пациентов с героиновой зависимостью, а не с опийной.
Нами впервые изучено состояние головного мозга у наркозависимых пациентов после стереотакси-ческого вмешательства. Установлено, что постоперационные осложнения (пневмоцефалия, субарах-ноидальное кровоизлияние и внутримозговая гематома) чаще развивались у пациентов с диффузной атрофией головного мозга (64%). Кроме того, у нар-козависимых с диффузной атрофией головного мозга преобладали объем отека по ходу штрек-каналов и объем внутримозговой гематомы. В связи с полученными данными можно предположить, что пациенты с диффузной атрофией головного мозга чаще подвержены развитию осложнений после сте-реотаксического вмешательства.
Таким образом, обоснованно считать, что МР-морфометрия позволила выявить врожденные особенности головного мозга у наркозависимых пациентов: асимметрию полушарий головного мозга (26%) и преобладание двухэтажных поясных извилин (79%). По данным МР-морфометрии, у 32% наркозависимых имелись атрофические изменения, среди которых статистически значимо преобладала диффузная атрофия головного мозга (36%). Диффузная атрофия головного мозга чаще встречалась при героиновой зависимости (44%) и при длительности употребления наркотика от 6 до 10 лет (53%). Постоперационные осложнения (пневмоце-фалия, субарахноидальное кровоизлияние и внут-римозговая гематома) чаще развивались у пациентов с диффузной атрофией головного мозга (64%).
ЛИТЕРАТУРА
1. Луцик А. А., Завьялова Н.Е., Сафонов Е.А. Комплексное лечение опийной наркомании: Этиология и патогенез опийной наркомании. - Новосибирск: «Издатель», 2003. - 220 с.
2. Клинцова А. Ю., Уранова Н. А. Ультраструктура пре-фронтальной коры мозга при длительном введении амфетамина // Неврология и психиатрия. - 1988. - № 7.
- С. 71-75.
3. Колушева Г. В. Изменение ультраструктуры таламуса при хронической морфинной интоксикации и абсти-
ненции // Неврология и психиатрия. - 1988. - № 7. -С. 67-70.
4. Гречин В. Б., Кропотов Ю. Д. Медленные неэлектрические ритмы головного мозга человека. - Ленинград, 1979. - 117 с.
5. Сафонов Е. А. Коррекция терапевтически резистентных форм обсессивно-компульсивных нарушений при состоянии зависимости: Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. - Новосибирск, 2003. - 152 с.
6. George Bartzokis, Iris B. Goldstein et al. The incidence of T2 - weighted MR imaging signal abnormalities in the brain of cocaine - dependent patients is age - related and region - specific // American j. of Neuroradiology. - 1999.
- vol. 20. - № 10. - P. 1628-1635.
7. Paul M. Thomson, Kiralee M. Hayashi et al. Structural abnormalities in the brains of human subjects who use metha-mphetamine // j. of Neuroscience. - 2004. - vol. 24. - № 6.
- P. 6028-6036.
8. Xiang Liu, M. D., John A. Matochik, Ph. D., Jean-Lud Cadet, M. D., and Edythe D. London, Ph. D. Smaller volume of prefrontal lobe in polysubstance abusers: A magnetic resonance imaging study // Neuropsychopharmacology. -1998. - vol. 18. - № 4.
9. Joseph O’Neill, Valerie A Cardenas, Dieter J Meyerholf. Regional Distribution of Brain Structural Abnormalities in Chronic Cocaine and Alcohol Abuse Determined by Volumetric MRI // Proc. Intl. Soc. Mag. Reson.. - 2001. -vol. 9. - P. 432.
10. Симонов П.В. Эмоциональный мозг. - Москва, 1981. -195 с.
MRI-MORPHOMETRY OF THE BRAIN IN DRUG-ADDICTED SUBJECTS BEFORE AND AFTER STEREOTAXIC INTERVENTION
N.V. Yevsyukova, I.R. Kouzina, T.A. Akhadov
SUMMARY
Morphometric changes of the brain were studied in 226 drug- addicted subjects and in 106 controls before and after performed MRI-guided stereotaxic intervention. 73 (23%) of drug- addicted subjects revealed atrophic cerebral changes with prevalence of diffuse atrophy (36%). Diffuse cerebral atrophy dominated in heroin abusers (44%) and in chronic addicts (53%). Totally, MRI-morphometric findings revealed the development of diffuse cerebral atrophy in 36% of drug-addicted subjects.
Key words: magnetic resonance therapy, brain, hyppocamp, narcjsis-dependent, heroin, atrophy, stereotaxic intervention.
