Автореферат и диссертация по медицине (14.03.01) на тему:Анатомометрическая характеристика и топография глубоких структур головного мозга в норме и при его объемных поражениях по данным магнитно-резонансной томографии
Автореферат диссертации по медицине на тему Анатомометрическая характеристика и топография глубоких структур головного мозга в норме и при его объемных поражениях по данным магнитно-резонансной томографии
На правах рукописи
005059726
МАЛЫГИНА ОЛЬГА ЯКОВЛЕВНА
АНАТОМОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ТОПОГРАФИЯ ГЛУБОКИХ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА В НОРМЕ И ПРИ ЕГО ОБЪЕМНЫХ ПОРАЖЕНИЯХ ПО ДАННЫМ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ
14.03.01 — Анатомия человека
14.01.13 — Лучевая диагностика, лучевая терапия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
16 м
2013
Оренбург-2013
005059726
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Научные руководители: Каган И.И., заслуженный деятель науки РФ,
доктор медицинских наук, профессор
Шехтман Л.Г., доктор медицинских наук, профессор
Официальные оппоненты: Левошко Л.И., доктор медицинских наук,
профессор
Всрзакова И.В., доктор медицинских наук, профессор
Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Защита диссертации состоится «С » и_Д_С(м_А20) 3 г. в «_[0_» часов на заседании диссертационного совета Д 208.066.04 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 460000, г. Оренбург, ул. Советская, 6. 7.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО ОрГМА Минздрава России.
Автореферат разослан« ^ » 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, профессор
щ
Н.Н. Шевлюк
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность
В последние десятилетия хирургия, неврология и другие клинические специальности всё больше нуждаются в более точных сведениях об индивидуальной анатомической изменчивости живого человека, что делает актуальными исследования, проведенные методами прижизненной визуализации (Каган И.И., 2012).
Одним из современных и наиболее перспективных методов анатомии живого человека является магнитно-резонансная томография (МРТ). Применение метода МРТ позволяет получать прижизненную морфометрическую характеристику головного мозга и его структур. В большинстве литературных источников по MP-томографии представлен качественный (Корниенко В.Н., 1997; Трофимова Т.Н., 1999; Холин A.B., 1999; Подопригора А.Е., Пронин И.Н., Фадеева Л.М., 2000; Lucerna S., 2002) и, в меньшей степени, количественный анализ патологически измененной ткани, а топография структур головного мозга, как правило, не обсуждается.
Имеются единичные работы по морфометрии глубоких структур головного мозга по данным МРТ в норме у детей (Струкова С.С., 2006) и взрослых (Курбатов В.П., 2000; Байбаков С.Е., 2008). Отдельные структуры изучались Зудиным В.В., 2006 (третий и четвертый желудочки мозга), Ferrario V.F.,1996, Якушевым К.Б., 2007 (мозолистое тело), Андреевым И.А., 2008 (боковые желудочки мозга). Однако остаются не изученными у взрослых анатомометрические особенности подкорковых ядер, внутренней капсулы, четверохолмия, шишковидной железы.
Анализ литературы указывает на то, что мало работ по изучению анатомических особенностей головного мозга и его структур с учётом индивидуальной изменчивости, а также половых различий.
Такие данные востребованы, прежде всего, как основа оценки изменений структур головного мозга при опухолевой и другой объемной патологии головного мозга.
Актуальность лучевой диагностики новообразований головного мозга определяется тем, что эти опухоли поражают людей преимущественно среднего возраста (30-60 лет), нередко приводя к инвалидизации и гибели больных.
Важное, а иногда и определяющее значение, имеет анатомическое расположение и размеры опухоли, так как именно от того, какой отдел головного мозга сдавливается патологическим образованием, зависят клинические проявления, вид лечения и прогноз.
Детального знания размеров глубоких структур мозга, а также их пространственного взаимоположения требует развитие стереотаксической нейрохирургии (Коновалов А.Н., 1997; Schaltenbrand О., Bailey Р.,1999; Гайдар Б.В., 2002,Розуменко В.Д., 2011).
На основе знаний индивидуальной анатомической изменчивости головного мозга человека разрабатываются оперативные доступы и приёмы,
совершенствуются диагностические манипуляции, методика и техника обследования и лечения больных.
Все выше сказанное делает актуальным проведение исследований, направленных на изучение прижизненной анатомической изменчивости головного мозга с учетом краниотипа и пола. Не менее важно знать о наличии или отсутствии изменений глубоких структур при различных локализациях объемных поражений головного мозга, что представляет интерес для неврологической диагностики и нейрохирургии.
Работа является продолжением научного направления кафедры оперативной хирургии и клинической анатомии им. С.С. Михайлова по изучению клинической анатомии внутренних органов с использованием методов прижизненной визуализации.
Цель и задачи исследования
Цель исследования - получение новых данных о прижизненной анатомии структур головного мозга и выявление закономерностей топографо-анатомических изменений в головном мозге при его объемных поражениях по данным магнитно-резонансной томографии.
Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:
1. Выявить индивидуальные различия анатомометрических параметров глубоких структур головного мозга на МРТ-граммах у взрослых с учетом пола и формы черепа.
2. Изучить анатомометрические характеристики и топографию глубоких структур головного мозга при его объемных поражениях по данным магнитно-резонансной томографии.
3. Определить проекционные расстояния глубоких структур головного мозга до кожных покровов головы в норме и при объемных поражениях головного мозга.
Научная новизна
Получены новые и уточнены уже имеющиеся данные по морфометрии, индивидуальным различиям, проекционной анатомии глубоких структур головного мозга у лиц зрелого возраста в зависимости от пола и формы черепа. Установлено, что диапазоны индивидуальных различий морфометрических показателей наиболее выражены у мозолистого тела, подкорковых ядер, боковых желудочков, гипофиза. В наименьшей степени индивидуальные различия определяются в морфометрических показателях таламуса, ножек мозга, моста, продолговатого мозга и мозжечка.
Тендерные различия анатомометрических параметров, выраженные в разной степени, имеют: мозолистое тело, боковые и четвертый желудочки, таламус, мост, мозжечок. Половые анатомометрические различия у гипофиза, шишковидной железы, ножек и водопровода мозга, продолговатого мозга статистически не достоверны.
Впервые показана четкая зависимость размеров ряда структур (мозолистое тело, боковые желудочки, ножки мозга, III желудочек, IV
желудочек) от формы головы. Другие же структуры (внутренняя капсула, шишковидная железа, мост, мозжечок, четверохолмие, водопровод мозга) имеют стабильные размеры и не зависят от формы черепа.
Определены морфометрические и топографо-анатомические
изменения глубоких структур головного мозга при его опухолевых поражениях. Выявлено, что направление и величина смещений структур головного мозга, их деформация обусловлены локализацией, размером
опухоли и направлением ее роста.
Установлено, что топографо-анатомические параметры ряда глубоких структур (мозолистое тело, боковые и третий желудочки) характеризуются изменением размеров, формы и расположения при объемных поражениях полушарий большого мозга любой локализации.
Научно-практическая значимость
Результаты исследования имеют практическое значение для правильной интерпретации и стандартизации данных, получаемых при нейровизуализации различными методами. Они представляют интерес для фундаментальной клинической анатомии и могут быть внедрены в учебный процесс на кафедрах анатомии человека, нервных болезней, лучевой диагностики и нейрохирургии.
Полученные данные по морфометрии глубоких структур головного мозга имеют практическую значимость в качестве показателей нормы, что позволяет использовать эти данные в диагностической работе врачей кабинетов магнитно-резонансной томографии, нейрохирургов и неврологов.
Определено значение локализации и размеров объемного образования, в том числе и распространенности перифокального отека, для оценки выраженности и направленности объемного воздействия патологической зоны на прилежащие анатомические структуры головного мозга.
Описанные изменения в виде деформаций и смещений глубоких структур головного мозга при доброкачественных и злокачественных опухолях могут быть использованы как анатомическая основа оценки клинической картины.
Проекционная анатомия глубоких структур головного мозга и направление изменений ее при различных смещениях и деформациях может иметь значение для планирования хирургических доступов, а также лучевого лечения.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
1. Морфометрические параметры глубоких структур головного мозга людей зрелого возраста характеризуются выраженными диапазонами индивидуальных и половых различий.
2. У долихоцефалов преобладают сагиттальные и вертикальные размеры мозолистого тела, ножек мозга, сагиттальные размеры таламуса и четвертого желудочка; у брахицефалов - поперечные размеры боковых и третьего желудочков. Подкорковые ядра, внутренняя капсула, гипофиз, шишковидная
железа, четверохолмие, водопровод мозга, мост статистически достоверных анатомометрических различий в зависимости от формы черепа не имеют.
3. При объемных образованиях полушарий большого мозга топографо-анатомические изменения глубоких структур зависят от локализации и размеров опухоли и отчетливо выявляются при размерах опухоли более 30,0мм. Наиболее выраженным изменениям подвергаются мозолистое тело, хвостатое и чечевицеобразное ядра, боковые и третий желудочки, прозрачная перегородка.
4. Среди типовых локализаций опухолей полушарий большого мозга наиболее выраженные изменения проекционных расстояний ориентирно-значимых глубоких структур головного мозга наблюдаются при нижнебоковой и задней локализациях опухолей и состоят в уменьшении проекционных расстояний по сравнению с нормой на 5-10%.
Апробация работы и публикации
Основные положения работы были апробированы и доложены: на V Международной (XIV Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2010); на II Международной (IX Итоговой) научно-практической конференции молодых ученых (Челябинск, 2011); на межрегиональной научно-практической конференции онкологов, посвященной 65-летию онкологической службы Оренбургской области (Оренбург, 2011); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Аспиранты для науки XXI века», посвященной 25-летию Кировской ГМА (Киров, 2012); на II Международной научно-практической конференции молодых ученых «Пироговские чтения» (Челябинск, 2012).
По теме диссертации имеется 11 публикаций, из них четыре -в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 176 страницах и состоит из введения, 7 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа иллюстрирована 60 таблицами, 28 рисунками, содержащими 63 МРТ-граммы пациентов. Библиографический указатель включает 187 источников, в том числе 113 работ отечественных и 74 иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Объект и методы исследования
Объектами исследования являлись 184 пациента зрелого возраста, среди которых у 110 лиц было исключено объемное поражение головного мозга, они составили группу без патологии. 74 пациента, которым был установлен диагноз опухоли или кисты головного мозга, составили группу с объемной патологией. Из числа обследованных было 86 мужчин и 98 женщин в
возрасте от 21 года до 60 лет. Распределение пациентов из группы без объемной патологии по форме черепа отражает табл. 1.
Таблица 1 - Распределение пациентов группы без объемной патологии по полу и форме черепа
Форма ^^^jepena Пол Брахицефалы Мезоцефалы Долихоцефалы Всего
абс. число % абс. число % абс. число % абс. число %
Мужчины 11 10,0 29 26,4 10 9,1 50 45,5
Женщины 13 11,8 39 35,4 8 7,3 60 54,5
Всего 24 21,8 68 61,8 18 16,4 110 100,0
В группе обследованных с установленным диагнозом опухоли или кисты головного мозга были больные со злокачественными опухолями: метастазами рака и ганглиобластомой и с доброкачественными: астроцитома, олигодендроглиома, менингиома, киста (табл. 2). Во всех случаях диагноз был подтвержден при оперативном вмешательстве, гистологическом исследовании или в процессе динамического наблюдения.
Таблица 2 - Распределение пациентов группы с объемной патологией по локализации и виду опухолевых образований в головном мозге
о я % о і я я Я о я £ о н 3
Основные локализации опухолевых образований Количесті пациентої 5 а о с. С Олигодеї дроглиоіу U Киста я ё о S £ Метастаз рака
I.Опухоли полушарий большого мозга
1. Передняя локализация 11 14,9 2 1 - 2 2 4
2. Верхнебоковая локализация 12 16,2 4 1 1 - 1 5
3. Боковая локализация 19 25,7 6 1 1 4 7
4. Ннжнебоковая локализация 16 21,6 3 1 - 5 7
5. Срединная локализация 4 5,5 - - 1 1 2
6. Задняя локализация 7 9,4 1 2 - 2 2
II. Опухоли мозжечка 5 6,7 - - - - 5
Всего 74 100,0 16 6 1 4 15 32
Исследование проводилось на магнитно-резонансном томографе «Gyroscan NT» фирмы «Philips» оснащенном сверхпроводящей магнитной системой с силой поля 0,5 Тесла, в положении "лежа на спине", с использованием специальной головной катушки. При проведении MP-томографии головного мозга каждого исследуемого получали сагиттальные, аксиальные (горизонтальные) и фронтальные изображения (Т1-ВИ, Т2-ВИ), с толщиной «среза» 6,0мм. Из всего массива полученных изображений для изучения структур головного мозга были выбраны пять
(А - долихоцефал, Б - брахицефал) Рис. 2 - Сагиттальные МРТ-граммы изображения мозолистого тела
(А - долихоцефал, Б - брахицефал) Рис. 3 - Аксиальные МРТ-граммы изображении боковых желудочков
Таблица 4-Анатомические различия боковых желудочков в зависимости от формы черепа (мм)
--------------- Форма черепа Параметры боковых желудочков ......... ¡Брахицефалы (Х±8х1 Мезоцефалы ГХ±8х> Долихоцефалы (Х±$х1
Левый боковой желудочек
длина 27,4±0,8* 26,6±0,2* 28,1±0,5
Передний рог ширина 6,7±0,4* 5,8±0,2 5,6±0,3
высота 14,8±0,5 14,5±0,3 14,4±0,3
Центральная часть ширина 7,2±0,4** б,2±0,2 б,6±0,54
высота 15,3±0,5 1б,2±0,б 16,2±0,3
Задний рог длина 28,7±0,6 28,5±0,4 28,8±0,8
ширина 9,5±0,4 9,4±0,2 9,2±0,3
Правый боковой желудочек
длина 27,4±0,8* 26,5±0,3* 28.0±0,5
Передний рог ширина 6,7±0,4* 5,8±0,2 5,6±0,3
высота 14,8±0,5 14,5±0,3 14,4±0,3
Центральная часть ширина 7,3±0,4** 6,2±0,2 6,6±0,5*
высота 15,3±0,5 16,4±0,3 16,2±0,6
Задний рог длина 28,7±0,7 28,4±0,4 28,8±0,8
ширина 9,5±0,4 9,5±0,2 9,2±0,3
* - различие со следующей колонкой на уровне р<0,05,
** -р<0,01; (если знак стоит в последней колонке, то сравниваются брахицефалы и долихоцефалы).
При доброкачественных образованиях верхнебоковой локализации, расположенных в поверхностных отделах полушарий большого мозга изменения со стороны боковых желудочков выражены в меньшей степени (при одинаковых размерах патологического образования), чем при глубоком расположении объемного процесса. При доброкачественных объемных образованиях (размерами больше 30,0мм) чаще имело место изменение формы мозолистого тела и толщины ствола (атрофия) за счет вертикального (краниально-каудального) давления, происходит смещение срединных структур. В то время как, при доброкачественных образованиях верхнебоковой локализации меньших размеров (до 30,0мм) значимых изменений в структурах головного мозга выявлено не было.
При злокачественных опухолях боковой локализации определяется смещение желудочковой системы и прозрачной перегородки в сторону, противоположной очагу поражения. В боковом желудочке противоположной стороны, как правило, наблюдается различная степень внутренней гидроцефалии (увеличение сагиттального и фронтального размеров). В ряде случаев были изменения со стороны подкорковых ядер (рис. 6). При этом на стороне поражения происходит деформация и/или прорастание чечевицеобразного ядра. Головка хвостатого ядра и внутренняя капсула на стороне объемного образования поражаются значительно реже (в 4-х случаях из 11, при которых имело место вовлечение подкорковых структур в патологический процесс). Размеры и форма базальных ядер на противоположной стороне опухоли, как правило, не меняются и соответствуют средним значениям в данной возрастной группе.
А - фронтальная МРТ-грамма на уровне ножки гипофиза Б - аксиальная МРТ-грамма на уровне межжелудочковых отверстий
Рис. 6 - Глиобластома левого полушария (Больная Л., 55л.)
В результате анализа нашего материала было выявлено, что при нижнебоковой локализации объемного процесса наблюдались выраженные изменения, как со стороны желудочковой системы, так и срединных структур. Кроме того, именно при этой локализации опухолей были изменения и со стороны среднего мозга.
Так, при нижнебоковой локализации патологического процесса на МРТ-граммах наблюдается деформация заднего рога бокового желудочка на
стороне поражения (рис. 7), размеры и характер деформации зависят от распространения опухоли на смежные структуры мозга. Топографо-анатомические показатели мозолистого тела практически не менялись при расположении опухоли в нижней половине височной доли.
А - аксиальная МРТ-грамма па уровне межжелудочковых отверстий Б - фронтальная МРТ-грамма на уровне III желудочка В - парасагиттальная МРТ-грамма правого полушария
Рис. 7 - Метастаз рака левой молочной железы в головной мозг (Больная А., 54г.)
При доброкачественных образованиях нижнебоковой локализации небольших размеров (до 40,0мм) изменения происходят только в прилежащих тканях (сглаживаются борозды и извилины), значимых изменений в желудочках мозга и срединных структурах выявлено не было.
При опухолях задней локализации определяется смещение заднего рога бокового желудочка на стороне поражения кверху и вперед. При данной локализации патологического процесса достаточно редко наблюдается смещение срединных структур. При больших размерах злокачественных опухолях (30,0мм и более) определяется уменьшение сагиттального размера мозжечка и увеличение вертикального размера (рис. 8). Кроме того, встречались изменения четвертого желудочка при опухолях задней локализации, которые заключались в увеличении сагиттального размера при неизменном вертикальном, что являлось отражением нарушения ликвородинамики (рис. 8).
А - парасагиттальная МРТ-грамма левого полушария Б - аксиальная МРТ-грамма на уровне межжелудочковых отверстий
Рис. 8 - Метастаз рака правой почки в головной мозг (Больной П., 54г.)
При анализе проекционных расстояний у пациентов с объемными поражениями головного мозга было выявлено, что в наибольшей степени меняются расстояния (уменьшаются на 5-10% в сравнении с нормой) при нижнебоковой и задней локализациях опухоли, в то время как при локализации опухоли в мозжечке - все показатели находятся в пределах нормальных значений.
Некоторые проекционные расстояния оставались стабильными вне зависимости от локализации объемного процесса, такие как, расстояния от передней поверхности гипофиза до передней стенки основной пазухи и от межжелудочковых отверстий до кожи затылочной области (эти показатели практически совпадают или незначительно отличаются от средних параметров группы в целом).
Другие, же наоборот, изменялись практически при любой локализации опухоли: расстояния от наружной поверхности чечевицеобразного ядра до кожи височной области и от межжелудочковых отверстий до кожи лобной и теменной областей.
Остальные проекционные расстояния менялись (как правило, уменьшались) в зависимости от локализации объемного образования.
Закономерности магнитно-резонансно-томографической анатомии структур головного мозга в условиях нормы и объемной патологии
В результате проведенного исследования были получены новые сведения по морфометрии структур головного мозга в зависимости от пола и формы черепа в норме и при объемной патологии, которые дополняют данные об анатомическом строении головного мозга. Полученные сведения позволили сформулировать ряд закономерностей.
Первая закономерность. Большинство структур головного мозга имеют широкий диапазон индивидуальных различий.
В большей степени индивидуальные различия выражены в морфометрических показателях глубоких структур полушарий большого мозга. Диапазоны индивидуальных различий морфометрических показателей наиболее выражены у мозолистого тела, подкорковых ядер, боковых желудочков, гипофиза.
В наименьшей степени индивидуальные различия выражены в морфометрических показателях таламуса, ножек мозга, моста, продолговатого мозга и мозжечка.
Вторая закономерность. Морфометрические показатели ряда структур головного мозга имеют различия в зависимости от пола.
При сравнительном анализе состояния структур головного мозга у мужчин и женщин было выявлено, что размеры некоторых анатомических образований больше у мужчин (в среднем на 5,0-7,0%), что связано с большими размерами и общей площадью головного мозга. Так, например, сагиттальный размер моста у мужчин составил 16,0±0,2мм, а у женщин —
краниально, а длина его превышает физиологические варианты. На степень смещения водопровода среднего мозга влияют и размеры объемного образования. При больших опухолях смещение выражено резко и удлинение водопровода выражено в большей степени. Пластинка четверохолмия при опухолях моста может истончаться. При передней и верхнебоковой локализациях опухоли изменения в структурах среднего мозга не определялись.
Морфометрические показатели мозжечка при опухолях больших полушарий, как правило, соответствуют нормальным значениям. Изменения в мозжечке могут быть при больших размерах опухолей задней локализации.
При анализе нашего материала было выявлено, что изменения IV желудочка наиболее часто встречались при локализации опухоли в мозжечке, а также в больших полушариях, которые были отнесены в нижнебоковую и заднюю группы. При этом определялось увеличение сагиттального размера при неизмененном вертикальном, что являлось отражением нарушения ликвородинамики.
По нашим данным величина смещения при опухолях больших полушарий зависит от размеров опухоли и реактивности мозговой ткани. Так, если размеры патологического образования менее 30,0 мм в диаметре (при локализации опухоли в полушарии головного мозга), то смещения срединных структур не наблюдалось. При размерах опухоли 40,0 мм и более отмечалась прямая зависимость между диаметром опухоли и степенью смещения срединных структур головного мозга в противоположную сторону: до 4,0 мм при опухолях размерами 40,0 мм в диаметре и до 20,9 мм при опухолях диаметром 83,0 мм. Наиболее выражены изменения при передней, срединной и нижнебоковой локализациях опухолевого процесса — происходит смещение срединных структур в противоположную сторону от очага поражения.
Анализ нашего материала показал, что большое значение имеет локализация и размер объемного образования, в т.ч. и распространенность перифокального отека, для оценки выраженности и направленности объемного воздействия патологической зоны на прилежащие анатомические структуры и головной мозг в целом. В результате возникали смещения и деформации, первоначально, ближайших к очагу отделов, позже — отдаленных.
Пятая закономерность. Различия проекционных расстояний большинства глубоких структур головного мозга до кожных покровов головы определяются различиями формы черепа.
Расстояния в сагиттальной плоскости, так называемые «передние» и «задние» у долихоцефалов больше, чем у брахицефалов; расстояния во фронтальной плоскости, так называемые «поперечные», больше у брахицефалов, чем у долихоцефалов. Зависимости «вертикальных» расстояний от формы черепа не отмечается.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Малыгина, О.Я. Современные методы комплексной лучевой диагностики опухолевых образований головного мозга / О.Я. Малыгина, А.Г. Шехтман // Тюменский медицинский журнал. - 2009. - № 3-4 - С. 34-35.
2. Малыгина, О.Я. Проекционные расстояния некоторых глубоких структур головного мозга поданным магнитно-резонансной томографии / О.Я. Малыгина // Вестник РГМУ (Материалы V Международной (XIV Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых). - 2010.-№2 - С. 514.
3. Малыгина, О.Я. Комплексная лучевая диагностика опухолей головного мозга: возможности и практическая значимость / О.Я. Малыгина, А.Г. Шехтман // Креативная хирургия н онкология. -
2010.-№4-С. 30-31.
4. Малыгина, О.Я. Индивидуально-типологические особенности подкорковых ядер и внутренней капсулы у лиц зрелого возраста / О.Я. Малыгина // Материалы 11 Международной (IX Итоговой) научно-практической конференции молодых ученых. - Челябинск. - 2011. -С.125-127.
5. Малыгина, О.Я. Особенности смещения срединных структур при опухолевых поражениях головного мозга / О.Я. Малыгина, А.Г. Шехтман // Диагностическая и интервенционная радиология. -
2011. - Т.5, №2. - С. 258-259.
6. Малыгина, О.Я. Современные методы визуализации опухолевых поражений головного мозга / О.Я. Малыгина // Межрегиональная научно-практическая конференция онкологов, посвященная 65-летию онкологической службы Оренбургской области. - Оренбург. - 2011. -С. 142-144.
7. Малыгина, О.Я. Морфометрическая характеристика боковых желудочков головного мозга в зависимости от формы черепа и пола / О.Я. Малыгина // Материалы Всероссийской научно-практической (заочной) конференции с международным участием «Аспиранты для науки XXI века», посвященной 25-летию Кировской ГМА. - Киров. - 2012. - С.78.
8. Малыгина, О.Я. Морфометрические особенности среднего мозга у лиц зрелого возраста / О.Я. Малыгина // Морфология. - 2012. - Т.141, №3. - С. 98.
9. Малыгина, О.Я. Применение метода магнитно-резонансной томографии для изучения головного мозга при опухолевом поражении / О.Я. Малыгина // Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия: Ежегодник Российской ассоциации Клинических анатомов в составе НМОАГЭ. - Оренбург. - 2012. - С. 148-150.
10. Малыгина, О.Я. Проекционная анатомия глубоких структур головного мозга при объемном поражении / О.Я. Малыгина // Материалы
II Международной научно-практической конференции молодых ученых «Пироговские чтения». — Челябинск. - 2012г. - С.130-134.
11. Малыгина, О.Я. Магнитно-резонансная томография в анатомическом исследовании и клинической оценке структур головного мозга в условиях нормы и опухолевой патологии / И.И. Каган, А.Г. Шехтман, О.Я. Малыгина, С.С. Струкова // Оренбургский медицинский вестник. - 2013. — Т.1, №1. - С. 49-52.
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
БФЧ — брахицефалическая форма черепа
ДФЧ - долихоцефалическая форма черепа
КТ - компьютерная томография
ЛБЖ - левый боковой желудочек
MP - магнитно-резонансный
МРТ - магнитно-резонансная томография МРТ-грамма — магнитно-резонансная томограмма
МФЧ — мезоцефалическая форма черепа
ПБЖ — правый боковой желудочек
Т1-ВИ - Т1 - взвешенные изображения
Т2-ВИ - Т2 - взвешенные изображения
Заказ № 2375. Тираж 150 экз. Усл. печ. л. 1,16. Подписано в печать 30.04.2013 г.
ЛР № 063109 от 04.02.1999 г. Отпечатано в ООО «Агентство «Пресса»
ИНН/КПП 5610056518/561001001 460015, г. Оренбург, ул. Пролетарская, 15 тел. 297-699, e-mail: presa1999@mail.ru
Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Малыгина, Ольга Яковлевна
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЕНБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
На правах рукописи
04201358344
Малыгина Ольга Яковлевна
АНАТОМОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ТОПОГРАФИЯ ГЛУБОКИХ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА В НОРМЕ И ПРИ ЕГО ОБЪЕМНЫХ ПОРАЖЕНИЯХ ПО ДАННЫМ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ
14.03.01 - Анатомия человека
14.01.13 - Лучевая диагностика, лучевая терапия
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научные руководители: Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор И.И. Каган, доктор медицинских наук, профессор А.Г. Шехтман
Оренбург, 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ............................................. 5
ВВЕДЕНИЕ................................................................... 6
Глава I. ДАННЫЕ ЛИТЕРАТУРЫ О ПРИМЕНЕНИИ
МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ АНАТОМИИ И ТОПОГРАФИИ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА В НОРМЕ И ПРИ ОБЪЕМНЫХ ПОРАЖЕНИЯХ (обзор литературы) 12
1.1 Применение метода МРТ для изучения
головного мозга в норме.............................. 12
1.2 Основные данные об использовании МРТ в диагностике объемных образований
головного мозга............................................. 18
1.3 Общая оценка данных литературы..................... 28
Глава И. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ............... 30
2.1 Общая характеристика объекта исследования....... 30
2.2 Методы исследования..................................... 32
2.2.1 Методика МРТ головного мозга..................................32
2.2.2 Методика морфометрии головного мозга и его структур на магнитно-резонансных томограммах....................................................................................35
2.2.3 Методика статистической обработки данных.. 39
2.3 Документация материала..................................................................39
Глава III. МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНО-ТОМОГРАФИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ ГЛУБОКИХ СТРУКТУР ПОЛУШАРИЙ БОЛЬШОГО МОЗГА.......................................... 42
3.1 МРТ-характеристика глубоких структур полушарий большого мозга............................. 42
3.1.1 Мозолистое тело..................................... 42
3.1.2 Подкорковые ядра и внутренняя капсула...... 43
3.1.3 Боковые желудочки................................. 46
3.2 Половые анатомические различия глубоких структур полушарий большого мозга.................. 48
3.3 Анатомические различия глубоких структур полушарий большого мозга в зависимости
от формы черепа............................................ 52
3.4 Резюме......................................................... 57
Глава IV. МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНО-ТОМОГРАФИЧЕСКАЯ
АНАТОМИЯ СТРУКТУР ПРОМЕЖУТОЧНОГО 58 МОЗГА, СТВОЛА И МОЗЖЕЧКА..........................
4.1 МРТ-характеристика структур промежуточного мозга, ствола и мозжечка.................................. 58
4.1.1 Промежуточный мозг............................... 58
4.1.2 Ствол головного мозга.............................. 62
4.1.3 Мозжечок............................................. 65
4.2 Половые анатомические различия структур промежуточного мозга, ствола, мозжечка............ 66
4.3 Анатомические различия структур промежуточного мозга, ствола, мозжечка
в зависимости от формы черепа........................ 68
4.4 Резюме......................................................... 74
Глава V. АНАТОМО-ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИ ОБЪЕМНЫХ ПОРАЖЕНИЯХ ПО ДАННЫМ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ........................... 75
5.1 Опухоли полушарий большого мозга.................. 75
5.1.1 Опухоли передней локализации....................................75
5.1.2 Опухоли верхнебоковой локализации......................81
5.1.3 Опухоли боковой локализации......................................85
5.1.4 Опухоли нижнебоковой локализации......................92
5.1.5 Опухоли срединной локализации................................97
5.1.6 Опухоли задней локализации..........................................100
5.2 Опухоли мозжечка..................................................................................102
5.3 Закономерности топографо-анатомических изменений структур мозга
при объемных поражениях................................................................105
5.4 Резюме................................................................................................................108
Глава VI. ПРОЕКЦИОННАЯ АНАТОМИЯ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА В НОРМЕ И
ПРИ ОБЪЕМНЫХ ПОРАЖЕНИЯХ........................ 110
6.1 Проекционная анатомия структур головного мозга
в норме................................................................................................................110
6.1.1 Мозолистое тело..........................................................................110
6.1.2 Чечевицеобразное ядро..........................................................112
6.1.3 Межжелудочковые отверстия..........................................113
6.1.4 Шишковидная железа............................................................114
6.1.5 Гипофиз..............................................................................................115
6.2 Проекционная анатомия структур головного мозга
при объемных поражениях головного мозга........ 117
6.2.1 Проекционная анатомия структур головного мозга при опухолях полушарий
большого мозга....................................... 117
6.2.2 Проекционная анатомия структур головного мозга при опухолях мозжечка..................... 128
6.3 Резюме........................................................ 129
Глава VII. ЗАКОНОМЕРНОСТИ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНО-ТОМОГРАФИЧЕСКОЙ АНАТОМИИ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА В УСЛОВИЯХ НОРМЫ И ОБЪЕМНОЙ ПАТОЛОГИИ И ИХ ПРИКЛАДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ...................................................... 131
ВЫВОДЫ..................................................................... 141
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ................................. 143
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................. 144
ПРИЛОЖЕНИЯ Таблицы морфометрических параметров
головы и структур головного мозга у лиц зрелого возраста в зависимости от пола и формы черепа...................................... 162
БФЧ
ГЭБ
ДФЧ
КТ
ЛБЖ
МР
МРТ
МРТ-грамма
МФЧ
ПБЖ
Т1-ВИ
Т2-ВИ
ЦНС
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
брахицефалическая форма черепа гематоэнцефалический барьер долихоцефалическая форма черепа компьютерная томография левый боковой желудочек магнитно-резонансный магнитно-резонансная томография магнитно-резонансная томограмма мезоцефалическая форма черепа правый боковой желудочек Т1 - взвешенные изображения Т2 - взвешенные изображения центральная нервная система
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
В последние десятилетия хирургия, неврология и другие клинические специальности всё больше нуждаются в более точных сведениях об индивидуальной анатомической изменчивости живого человека, что делает актуальными исследования, проведенные методами прижизненной визуализации (Каган И.И., 2012).
Одним из современных и наиболее перспективных методов анатомии живого человека является магнитно-резонанасная томография (МРТ). Применение метода МРТ позволяет получать прижизненную морфометрическую характеристику головного мозга и его структур. В большинстве литературных источников по MP-томографии описывается качественный (Холин A.B., 2000; Трофимова Т.Н., 2004; Корниенко В.Н., 2006; Хейнс Д., 2008; Flanning B.D. et al., 1985; Lucerna S., 2002) и, в меньшей степени, количественный анализ патологически измененной ткани, а топография структур головного мозга, как правило, не обсуждается.
Имеются единичные работы по морфометрии глубоких структур головного мозга по данным МРТ в норме у детей (Струкова С.С., 2006) и взрослых (Курбатов В.П., 2000; Байбаков С.Е., 2008). Отдельные структуры изучались Якушевым К.Б., 2007; Atlas S.W., 1986; Ferrario V.F., 1996 (мозолистое тело), Зудиным В.В., 2006 (третий и четвертый желудочки мозга), Андреевым И.А., 2008 (боковые желудочки мозга). Однако остаются неизученными у взрослых анатомометрические особенности подкорковых ядер, внутренней капсулы, четверохолмия, шишковидной железы.
Анализ литературы показал, что мало работ по изучению анатомических особенностей головного мозга и его структур с учётом индивидуальной изменчивости, а также половых различий по данным магнитно-резонансной томографии. В ряде работ (Шевкуненко В.Н., 1925; Маргорин Е.М., 1975) есть указания на то, что изучение анатомической
изменчивости предполагает установление диапазона индивидуальных различий и наиболее часто встречаемых вариантов. Такие данные востребованы, прежде всего, как основа оценки изменений структур головного мозга при опухолевой и другой объемной патологии головного мозга.
Актуальность лучевой диагностики новообразований головного мозга определяется тем, что эти опухоли поражают людей преимущественно среднего возраста (30-60 лет), нередко приводя к инвалидизации и гибели больных. Заболеваемость первичными опухолями головного мозга в развитых странах в настоящее время составляет 10,9-14,0 на 100000 населения (Разуменко В.Д., 2003), в России - 3,2-4,1 на 100000 (Давыдов М.И., Аксель Е.М., 2008).
Важное, а иногда и определяющее значение, имеет анатомическое расположение и размеры опухоли, так как именно от того, какой отдел головного мозга сдавливается патологическим образованием, зависят клинические проявления, вид лечения и прогноз.
Некоторые авторы (Медяник И.А. и др, 2008; Lavaroni А., 1993) считают, что результаты хирургического лечения в значительной степени определяются гистологическим типом опухоли. С другой точки зрения, гистологический тип не всегда является значимым показателем, и прогноз определяется топографией опухоли, ее распространением на ствол мозга и характером роста (Коновалов А.Н. и др., 1997; Трофимова Т.Н., 1998; Leland S.et al., 2012). Поэтому вопросы диагностики, в том числе точной дооперационной характеристики распространения опухоли имеют важное клиническое значение.
Детального знания размеров глубоких структур мозга, а также их пространственного взаимоположения требует развитие стереотаксической нейрохирургии (Вакалюк Н.И., 1979; Коновалов А.Н., 1990; Гайдар Б.В., 2002, Розуменко В.Д., 2011; Schaltenbrand G., Bailey P., 1999).
На основе знаний индивидуальной анатомической изменчивости головного мозга человека разрабатываются оперативные доступы и приёмы, совершенствуются диагностические манипуляции, методика и техника обследования и лечения больных (Гайворонский И.В., Байбаков С.Е., 2008).
Все выше сказанное делает актуальным проведение исследований, направленных на изучение прижизненной анатомической изменчивости головного мозга с учетом краниотипа и пола. Не менее важно знать о наличии или отсутствии изменений глубоких структур при различных локализациях объемных поражений головного мозга, что представляет интерес для неврологической диагностики и нейрохирургии.
Работа является продолжением научного направления кафедры оперативной хирургии и клинической анатомии им. С.С. Михайлова Оренбургской государственной медицинской академии по изучению клинической анатомии внутренних органов с использованием методов прижизненной визуализации.
Цель и задачи исследования
Цель исследования - получение новых данных о прижизненной анатомии структур головного мозга и выявление закономерностей топографо-анатомических изменений в головном мозге при его объемных поражениях по данным магнитно-резонансной томографии.
Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:
1. Выявить индивидуальные различия анатомометрических параметров глубоких структур головного мозга на МРТ-граммах у взрослых с учетом пола и формы черепа.
2. Изучить анатомометрические характеристики и топографию глубоких структур головного мозга при его объемных поражениях по данным магнитно-резонансной томографии.
3. Определить проекционные расстояния глубоких структур головного мозга до кожных покровов головы в норме и при объемных поражениях головного мозга.
Научная новизна
Получены новые и уточнены уже имеющиеся данные по морфометрии, индивидуальным различиям, проекционной анатомии глубоких структур головного мозга у лиц зрелого возраста в зависимости от пола и формы черепа. Выявлены тендерные различия в строении и размерах ряда глубоких структур головного мозга. Впервые показано, что большинство структур головного мозга человека обладает значительной индивидуально-типологической изменчивостью у представителей всех трех краниотипов.
Определены морфометрические и топографо-анатомические изменения глубоких структур головного мозга при его опухолевых поражениях.
Установлено, что топографо-анатомические параметры ряда глубоких структур (мозолистое тело, боковые и третий желудочки) характеризуются изменением размеров, формы и расположения при объемных поражениях полушарий большого мозга любой локализации.
Научно-практическая значимость
Результаты исследования имеют практическое значение для правильной интерпретации и стандартизации данных, получаемых при нейровизуализации различными методами. Они представляют интерес для фундаментальной клинической анатомии и могут быть внедрены в учебный процесс на кафедрах анатомии человека, нервных болезней, лучевой диагностики и нейрохирургии.
Полученные данные по морфометрии глубоких структур головного мозга имеют практическую значимость в качестве показателей нормы, что позволяет использовать эти данные в диагностической работе врачей кабинетов магнитно-резонансной томографии, нейрохирургов и неврологов.
Определено значение локализации и размеров объемного образования, в том числе и распространенности перифокального отека, для оценки выраженности и направленности объемного воздействия патологической зоны на прилежащие анатомические структуры головного мозга.
Описанные изменения в виде деформаций и смещений глубоких структур головного мозга при доброкачественных и злокачественных опухолях могут быть использованы как анатомическая основа оценки клинической картины.
Проекционная анатомия глубоких структур головного мозга и направление изменений ее при различных смещениях и деформациях может иметь значение для планирования хирургических доступов, а также лучевого лечения.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
1. Морфометрические параметры глубоких структур головного мозга людей зрелого возраста характеризуются выраженными диапазонами индивидуальных и половых различий.
2. У долихоцефалов преобладают сагиттальные и вертикальные размеры мозолистого тела, ножек мозга, сагиттальные размеры таламуса и четвертого желудочка; у брахицефалов - поперечные размеры боковых и третьего желудочков. Подкорковые ядра, внутренняя капсула, гипофиз, шишковидная железа, четверохолмие, водопровод мозга, мост статистически достоверных анатомометрических различий в зависимости от формы черепа не имеют.
3. При объемных образованиях полушарий большого мозга топографо-анатомические изменения глубоких структур зависят от локализации и размеров опухоли и отчетливо выявляются при размерах опухоли более 30,0мм. Наиболее выраженным изменениям подвергаются мозолистое тело, хвостатое и чечевицеобразное ядра, боковые и третий желудочки, прозрачная перегородка.
4. Среди типовых локализаций опухолей полушарий большого мозга наиболее выраженные изменения проекционных расстояний ориентирно значимых глубоких структур головного мозга наблюдаются при нижнебоковой и задней локализациях опухолей и состоят в уменьшении проекционных расстояний по сравнению с нормой.
Апробация работы и публикации
Основные положения работы были апробированы и доложены: на V Международной (XIV Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2010); на II Международной (IX Итоговой) научно-практической конференции молодых ученых (Челябинск, 2011); на межрегиональной научно-практической конференции онкологов, посвященной 65-летию онкологической службы Оренбургской области (Оренбург, 2011); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Аспиранты для науки XXI века», посвященной 25-летию Кировской ГМА (Киров, 2012); на II Международной научно-практической конференции молодых ученых «Приоговские чтения» (Челябинск, 2012).
По теме диссертации имеется 11 публикаций, из них четыре - в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 176 страницах и состоит из введения, 7 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа иллюстрирована 60 таблицами, 28 рисунками, содержащими 63 МРТ-граммы пациентов. Библиографический указатель включает 187 источников, в том числе 113 работ отечественных и 74 иностранных авторов.
Глава I
ДАННЫЕ ЛИТЕРАТУРЫ О ПРИМЕНЕНИИ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ
АНАТОМИИ И ТОПОГРАФИИ СТРУКТУР ГОЛОВНОГО МОЗГА В НОРМЕ И ПРИ ОБЪЕМНЫХ ПОРАЖЕНИЯХ
1.1. Применение метода магнитно-резонансной томографии для изучения головного мозга у взрослых
Магнитно-резонансная томография является наилучшим методом для прижизненного исследования структур головного мозга, поскольку обеспечивает очень хороший контраст мягких тканей, превосходящий рентгеновскую компьютерную томографию, при этом костные структуры абсолютно не влияют на MP-контраст нервной ткани (Труфанов Г.Е, 1999; Hart B.L., 1997).
В основе метода лежит принцип ядерно-магнитного резонанса. В 1946 году Феликс Блох (Felix Bloch) из Стенфордского университета и Эдвард Парселл (Edward Mills Purcell) из Гарвардского университета независимо друг от друга открыли явление ядерного магнитного резонанса, получив за это в 1952 году Нобелевскую премию по физике. Суть явления заключается в том, что атомные ядра, наход