Половые и возрастные особенности параметров потока цереброспинальной жидкости у пациентов с сообщающейся гидроцефалией

Богомякова Ольга Борисовна; Тулупов Андрей Александрович

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

ПОЛОВЫЕ И ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА ЦЕРЕБРОСПИНАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ У ПАЦИЕНТОВ С СООБЩАЮЩЕЙСЯ

ГИДРОЦЕФАЛИЕЙ

Богомякова Ольга Борисовна

младший научный сотрудник лаборатории «МРТ-ТЕХНОЛОГИИ» ФГБУН института «Международный томографический центр» СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Институтская, 3а Тулупов Андрей Александрович доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией «МРТ-ТЕХНОЛОГИИ» ФГБУН института «Международный томографический центр» СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Институтская, 3а

GENDER AND AGE FEATURES OF CEREBROSPINAL FLUID FLOW IN PATIENTS WITH COMMUNICATING HYDROCEPHALUS

Bogomyakova Olga

researcher of the laboratory "MRI-Technologies" International Tomography Center of

the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences 630090, Russia, Novosibirsk, Institutskaya street, 3a

Tulupov Andrey

doctor of Medical Sciences, professor, head of the laboratory "MRI-Technologies" International Tomography Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

630090, Russia, Novosibirsk, Institutskaya street, 3a АННОТАЦИЯ

Проведена сравнительная оценка скоростных характеристик потока цереброспинальной жидкости в зависимости от возраста и пола у пациентов с сообщающейся гидроцефалией. Выявлено статистически значимое влияние возраста на линейную, объемную и пиковую скорости потока ликвора.

ABSTRACT

A comparative evaluation of the cerebrospinal fluid flow velocity characteristics was carried out according to the age and gender of patients with communicating hydrocephalus. A statistically significant effect of age on a mean, flux and peak flow rate of cerebrospinal fluid was found.

Ключевые слова: цереброспинальная жидкость, сообщающаяся гидроцефалия, магнитно-резонансная томография.

Keywords: cerebrospinal fluid, communicating hydrocephalus, magnetic-resonance imaging.

В основе гидроцефалии лежат стойкие расстройства ликворообращения (дисбаланс между продукцией, циркуляцией и резорбцией), характеризующиеся избыточным накоплением цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) в ликворных пространствах головного мозга. При этом, несмотря на наши расширяющиеся знания о ЦСЖ, все еще четко не определены патофизиологические особенности и диагностические критерии сообщающейся гидроцефалии (СГ) [3]. Также отсутствуют данные о возрастных и половых особенностях ликвородинамики на различных уровнях. На сегодняшний день магнитно-резонансная томография (МРТ) - наиболее информативный, неинвазивный метод нейровизуализации. Она позволяет выявить структурные изменения головного мозга при гидроцефалии, а ее дополнительная методика фазового контраста позволяет количественно оценить скоростные показатели ЦСЖ. Применение этой методики позволяет получить информативные диагностические критерии для верификации гидроцефалии 30

различной этиологии и характера нарушения ликвородинамики у различных групп пациентов. Однако для этого требуется всестороннее изучение особенностей циркуляции цереброспинальной жидкости в различных возрастных группах у мужчин и женщин.

Цель исследования: изучить половые и возрастные особенности параметров потока цереброспинальной жидкости у пациентов с сообщающейся гидроцефалией.

Материал и методы исследования. Подбор пациентов проводился в соответствии с международными требованиями под контролем и сопровождением локального этического комитета.

В исследовании на 1,5 Т магнитно-резонансном томографе «Achieva» («Philips») приняли участие 35 пациентов с сообщающейся гидроцефалией (15 мужчин и 20 женщин). Возраст обследуемых колебался от 19 до 61 года (средний возраст составил: 37,29±5,02). Все обследуемые были разделены на 5 возрастных категорий: от 15 до 20 лет - 5 пациентов с СГ, от 21 до 30 лет - 7, от 31 до 40 лет - 9, от 41 до 50 лет - 5, от 51 до 61 лет - 9 человек. Критериями отбора являлось наличие внутренней неокклюзион-ной гидроцефалии. Переднероговой индекс Эванса в среднем составил 0,34±0,02 (нормальные величины 0,24-0,30).

Всем пациентам проводилось анкетирование для выявления клинических проявлений: общемозговая симптоматика отмечалась в разной степени у всех пациентов, головные боли - у 72%; снижение остроты зрения и сужение полей зрения - у 14%, когнитивные нарушения - у 95% пациентов пожилого возраста и у 25% пациентов до 40 лет; дизурия - у 18%; нарушение ходьбы - у 42%, полный синдром Хакима-Адамса - у 16%.

Для оценки скоростных параметров ликвородинамики использовалась фазо-контрастная МРТ с возможностью количественной оценки потока с кардиосинхрониза-цией по электрокардиографии в ретроспективном режиме. Кодирующие коэффициенты скорости ликворотока составили от 5 до 15 см/с в зависимости от исследуемого уровня. Рассчитывались средняя, объемная и пиковая скорости потока. Внутреннюю систему ликворных пространств составили: водопровод мозга, четвертый желудочек, отверстие Мажанди, заднее субарахноидальное пространство (САП) большого затылочного отверстия (БЗО), заднее субарахноидальное пространство шейного С2-С3 сегмента. Наружную систему ликворных пространств составили: межножковая цистерна (МНЦ), предмостовая цистерна (ПМЦ), мозжечково-мозговая цистерна (ММЦ), переднее САП БЗО, переднее САП шейного С2-С3 сегмента.

Статистическую обработку данных проводили с расчетом среднего значения и доверительного интервала для каждого показателя. С целью оценки влияния факторов возраста и пола на скорости потока для каждого уровня применялся непараметрический дисперсионный анализ Краскела - Уоллиса.

Результаты исследования и их обсуждение. Достоверного уровня вклада фактора пола на скоростные характеристики потока ЦСЖ у пациентов с сообщающейся гидроцефалией найдено не было (Р>0,05).

При оценке влияния фактора возраста на скоростные характеристики потока ЦСЖ во внутренней системе было отмечено, что у пациентов с СГ минимальные значения скоростей определяются в 1-ой возрастной группе с их увеличением к 3-ей возрастной группе (от 31 до 40 лет) - максимальные значения и дальнейшим снижением в 4-ой и 5-ой группах: Н(4, N=120)=6.567, p=0.0160; Н(4, N=120)=25.535, p=0.000; Н(4, N=120)=21.668, p=0.002, соответственно для линейной, объемной и пиковой скоростей потока (Рисунок 1 а, б).

Линейная скароаь сообщающаяся гидроцефалия

ЁЗ 0115 до 20 лет

от 21 до 30 лет

Н 0131 до 40 лет

ЕЗотИ до 50 лет

| от 51 до 63 лет

желудочек Мажанди

Шейный уровень

мл/с

040

035

0.30

0.25

0.20

0.15

010

0.05

0.00 !

-0.05

Объсмпая скорость сообщающаяся гидроцефалия

\\ - I

Л

Е1 от 15 до 20 лет

0121 до 30 лег

от 31 до 40 лет

от 41 до 50 лет

| от 51 до 63 лет

Водопровод Четвертый Отверстие б 30 мозга желудочек Мажанди

Шейный уровень

Рисунок 1. - Влияние фактора возраста на значения линейной (а) и объемной (б) скорости потока ЦСЖ во внутренней системе ликворных пространств у пациентов с СГ:

* -р<0,05; ** -р<0,01; *** -р<0,001

В наружной системе ликворных пространств у пациентов с СГ были выявлены следующие закономерности: у пациентов первой, второй и третьей возрастных групп наблюдаются более высокие значения линейной, объемной и пиковой скоростей потока. В старших возрастных группах (4-ой и 5-ой) скоростные характеристики постепенно снижаются, причем перепад значений больше выражен между 4-ой и 5-ой группами, рисунок 2 (а, б).

Рисунок 2. - Влияние фактора возраста на значения линейной (а) и объемной (б) скорости потока ЦСЖ в наружной системе ликворных пространств у пациентов с СГ: *

-р<0,05; ** -р<0,01; *** -р<0,001

Сообщающаяся внутренняя гидроцефалия характеризуется расширением желудочковой системы мозга с сохранением циркуляции ЦСЖ. Встречаться она может в различных возрастных группах и сопровождается разной степени выраженности клиническими проявлениями. Как было показано в ходе исследования, в большей степени - это общемозговая симптоматика и головные боли, встречающиеся в той или иной степени у всех пациентов, при выраженном расширении желудочковой системы чаще встречалось нарушение координации движений и походки, расстройство функций мочевого пузыря, более существенные когнитивные нарушения. Однако до сих пор существует разрозненность в классификациях и тактике ведения пациентов, что требует дополнительных надежных диагностических методов и всесторонней функциональной оценки, в том числе с учетом возрастных изменений.

По данным ряда авторов демонстрируются широкие индивидуальные вариации [2, 5] и отсутствие корреляционной зависимости количественных параметров от воз-32

раста. По нашим данным в группе пациентов с сообщающейся гидроцефалией влияния фактора пола выявлено не было, однако отмечалось постепенное снижение скоростных параметров пропорционально увеличению возраста пациентов (p<0,05) как во внутренней, так и в наружной системе ликворных пространств.

Такие изменения можно связать с длительными достаточно стабильными компенсаторными возможностями ликворных пространств головного мозга, а постепенное снижение значений с возрастом может быть обусловлено нарушением этих компенсаторных механизмов и нарастанием сосудистых изменений (перестройкой в сосудистом русле), поскольку образование и всасывание ЦСЖ неразрывно связано с состоянием кровеносной системы. Кроме того, нормальное старение связано со значительным падением мозгового кровотока и артериальной пульсации, о чем свидетельствует более гладкий пик систолического притока у пожилых пациентов, чем у молодых взрослых, с соответствующим сокращением венозного кровотока [7]. Поэтому с возрастом пульсовые перемещения ЦСЖ ослабевают пропорционально редукции церебрального кровотока [1, 7]. Также на основании полученных данных можно предположить прогрессирующее уменьшение реабсорбции ЦСЖ с возрастом. Постепенно снижающееся обратное всасывание, приводит к замедлению эвакуации ЦСЖ из полости черепа и, соответственно, к его скоплению в желудочковой системе. Увеличенные желудочки сдавливают окружающую мозговую ткань, что приводит к усугублению клинических проявлений и прогрессирующему снижению качества жизни пациентов. Ведь параметры ликвородинамики влияют на работу мозга опосредованно - преимущественно через нарушение перфузии. Кроме того, считают, что повреждение проводящих путей отчасти обусловлено их перерастяжением [1, 6]. Также, происходящие изменения можно связать со снижающимся проведением импульса от артерий к венам, уменьшением сопротивления венозных структур, что способствует ограничению их всасывательной способности. При длительно существующих подобных изменениях происходит расширение желудочковой системы, снижается перфузия вещества мозга [4].

Полученные данные могут помочь клиницистам в оценке компенсаторных способностей мозговой ткани и прогноза дальнейшего развития патологических изменений.

Заключение. Количественные характеристики потока ликвора подвержены влиянию фактора возраста на всех исследуемых уровнях. Полученные данные позволяют оценить особенности ликвородинамики при патологических состояниях различной степени выраженности и сформировать диагностические критерии расстройств ликворо-циркуляции в различных возрастных группах у мужчин и женщин.

Работа выполнена при финансовой поддержке ФАНО России по теме 0333-20140003.

Список литературы:

1. Пашкова А.А. Магнитно-резонансная томография в качественной и количественной оценке ликвородинамики и состояния головного мозга у больных с гидроцефалией: Автореф. дисс. ... канд. мед. наук. - Санкт-Петербург, 2014.

2. Тулупов, А.А. Совершенствование МР-томографической визуализации кровотока и ликворотока в области головы и шеи: Автореф. дис. . канд. мед. наук. -Томск, 2006.

3. Baledent O., Henry-Feugeas M.C., Idy-Peretti I. Cerebrospinal fluid dynamics and relation with blood flow: a magnetic resonance study with semiautomated cerebrospinal fluid segmentation // Investigative Radiology. - 2001. - Vol. 36. - № 7. - Р. 368-377.

4. Greitz D. Radiological assessment of hydrocephalus: new theories and implications for therapy // Neurosurgical Review. - 2004. - Vol. 27. - N 3. - P. 145-165.

5. Lee J.H., Lee H.K., Kim J.K. et al. CSF flow quantification of the cerebral aqueduct in normal volunteers using phase contrast cine MR imaging // Korean J. Radiol. - 2004.

- N. 5. - P. 81-86.

6. Rosenberg G.A. Brain edema and disorders of cerebrospinal fluid circulation. In: Daroff R.B., Fenichel G.M., Jankovic J., Mazziotta J.C. Bradley's Neurology in Clinical Practice. - 6th ed. - Philadelphia, Pa: Saunders Elsevier, 2012. - chap 59.

7. Stoquart-ElSankari S., Baledent O., Gondry-Jouet C. et al. Aging effects on cerebral blood and cerebrospinal fluid flows // Journal of cerebral blood. - 2007. - N. 27. - P. 1563-1572.

References: