Автореферат и диссертация по медицине (14.01.13) на тему:МРТ диагностика изменений головного мозга при симптоматической эпилепсии с дебютом в детском возрасте

На правах рукописи

тотолян

Анна Ареговна

МРТ ДИАГНОСТИКА ИЗМЕНЕНИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИ СИМПТОМАТИЧЕСКОЙ ЭПИЛЕПСИИ С ДЕБЮТОМ В ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ

14.01.13 - лучевая диагностика и лучевая терапия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Q |."ГП . JH

005531544

Санкт-Петербург 2013

005531544

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте мозга человека им. Н.П. Бехтеревой Российской академии наук

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Трофимова Татьяна Николаевна

Официальные оппоненты:

Ананьева Наталья Исаевна - доктор медицинских наук, профессор, руководитель отделения клинико-диагностических исследований федерального государственного бюджетного учреждения "Санкт-Петербургский научно-исследовательский Психоневрологический институт имени В.М.Бехтерева";

Фокин Владимир Александрович - доктор медицинских наук, доцент кафедры рентгенологии и радиологии ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика КП.Павлова» Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Защита диссертации состоится 27 сентября 2013 года в 14-00 часов на заседании совета по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 215.002.11 на базе ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М.Кирова» МО РФ (194044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, дом 6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ

Автореферат разослан < ■> июня 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совет доктор медицинских наук Ш /

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Эпилепсия является одним из наиболее распространенных заболеваний центральной нервной системы, до 1% в общей популяции (Sander J.W., 2003), и самой частой причиной необратимой инвалидизации в молодом возрасте (до 30% всех случаев эпилепсии). Эпилепсия включает множество нозологических форм и синдромов разной этиологии. Согласно предложенной Международной противоэпилептической Лигой (ILAE) к пересмотру классификации (Berg А.Т. et al., 2010), эпилепсии классифицированы в соответствии с этиологией: генетические, структурно-метаболические и с неизвестной причиной. Структурно-метаболические причины эпилепсии включают пороки кортикального развития, нейро-кожные синдромы, опухоль, инфекцию, травму, сосудистую мальформацию, перинатальные повреждения, инсульт и др. (Berg А.Т. et al., 2010). Стандарты ведения больных эпилепсией, принятые в России, предусматривают использование Международной классификации эпилепсий и эпилептических синдромов 1989 г., в которой новому термину «структурно-метаболической эпилепсии» соответствует определение «симптоматическая эпилепсия» (Гехт А.Б. с соавт., 2011).

Современные принципы диагностики эпилепсий предполагают клиническую оценку, электронейрофизиологические исследования, методы нейровизуализации. Нейровизуализация - неотъемлемое звено диагностики, позволяющее выявить патологический процесс, определить этиологический и синдромальный диагноз, а в ряде случаев прогноз и тактику лечения.

Магнитно-резонансная томография по информативности превышает ультрасонографию и рентгеновскую компьютерную томографию в большинстве случаев локально-обусловленных эпилепсий (Barkovich A.J., 1997; Daniel К. Hallarn, 2004). MPT позволяет выявить минимальные структурные изменения в коре головного мозга, являющиеся причиной развития заболевания, а в определенных случаях - уточнить границы предполагаемой зоны оперативного вмешательства. Возможности метода МРТ в диагностике этиологии эпилепсии

изучены недостаточно, методики обследования пациентов находятся в стадии усовершенствования.

В соответствии с рекомендациями ILAE 1997 г. каждому пациенту с эпилепсией следует проводить высококачественное МРТ-исследование. В России общепринятые рекомендации проведения МРТ при эпилепсии отсутствуют, исследование проводится не во всех случаях, протокол исследования ограничен набором стандартных импульсных последовательностей, что сопровождается низкой диагностической информативностью. МРТ-диагностика эпилепсии должна включать дополнительные программы для выявления минимальных структурных изменений в веществе головного мозга, в частности, поражений гиппокампа, небольших мальформаций.

Степень разработанности темы исследования

В настоящее время изучение структурных и микроструктурных изменений головного мозга, лежащих в основе формирования симптоматической эпилепсии, находится на этапе поиска оптимального комплекса диагностических методов. Не существует единых стандартов комплексного МРТ-исследования.

Согласно зарубежным литературным источникам, оптимизированные протоколы МРТ-исследования головного мозга при эпилепсии обладают значительным преимуществом по сравнению со стандартным исследованием. По данным Oertzen с соавт. (2002 г.) использование оптимизированного протокола позволяет выявить патологические изменения в 85% случаев при нормальных результатах стандартного MP-исследования. При проведении исследования по стандартному протоколу в 57% случаев были пропущены фокальные эпилептогенные поражения, гиппокампальный склероз не был выявлен в 86% случаев. Наиболее высокие показатели диагностической информативности (6583%) описаны в группах пациентов с фармакорезистентной эпилепсией (Cakirer S. et al., 2002; Urbach H. et al, 2004; Lefkopoulos A. et al., 2005). В доступной отечественной литературе отсутствуют сведения о стандартизированных МРТ протоколах, позволяющих с высокой степенью диагностической информативности установить возможную причину эпилепсии в детском возрасте.

В полной мере не определена информативность специализированных импульсных последовательностей, диагностические алгоритмы нуждаются в оптимизации.

Актуальность исследования определяется необходимостью максимально ранней и точной диагностики патогенетических вариантов эпилепсий для выбора методов лечения.

Цель исследования

Усовершенствование диагностики симптоматической эпилепсии с дебютом в детском возрасте на основе комплексного МРТ-исследования.

Задачи исследования

1. Изучить возможности стандартного протокола МРТ-исследования у пациентов с симптоматической эпилепсией, дебютировавшей в детском возрасте.

2. Оценить роль FLAIR-импульсной последовательности в выявлении структурных изменений головного мозга у больных с эпилепсией.

3. Изучить возможности ЗО-импульсных последовательностей с постпроцессинговой обработкой у пациентов с симптоматической эпилепсией с началом в детском возрасте.

4. Изучить возможности диффузионно-тензорных изображений с анализом фракционной анизотропии, одновоксельной MP-спектроскопии и волюметрии при структурных изменениях гиппокампов у пациентов с симптоматической височной эпилепсией с дебютом в детском возрасте.

5. Усовершенствовать оптимизированный протокол МРТ при поражениях гиппокампа и определить его диагностическую чувствительность.

6. Разработать алгоритм МРТ-исследования пациентов с симптоматической эпилепсией с дебютом в детском возрасте.

Научная новизна

Впервые определена сравнительная диагностическая чувствительность стандартного и оптимизированного МРТ-протоколов в выявлении потенциальных эпилептогенных структурных изменений головного мозга у больных разными формами симптоматической эпилепсии с началом заболевания в детском возрасте.

Выявлены особенности частоты сочетания мальформаций кортикального развития с другими структурными изменениями; описаны редкие варианты поражения гиппокампа в сочетании с сосудистыми мальформациями.

Определена высокая чувствительность FLAIR-ИП по сравнению с другими импульсными последовательностями стандартного протокола в выявлении гипоксически-ишемических поражений головного мозга и глиозных изменений гиппокампа.

Проанализированы клинико-лучевые особенности изолированных и сочетанных поражений гиппокампов, включая тяжесть и латерализацию повреждения.

Изучены дополнительные возможности объективизации структурных и микроструктурных изменений в гиппокампах, а также ассоциированных с ними структурах при оценке показателей протонной MPC, фракционной анизотропии и волюметрии.

С помощью методик, дополняющих оптимизированный протокол, при исследовании гиппокампов показаны особенности поражения, а именно, наличие метаболических изменений в контралатеральном гиппокампе при одностороннем его поражении, наличие сопутствующих изменений фракционной анизотропии в поясных извилинах и зрительном бугре при структурном поражении гиппокампов.

Проанализирована частота ошибок диагностики структурных изменений головного мозга у больных симптоматической эпилепсией при оценке специалистами разной квалификации, определена значимость различий интерпретации результатов при проведении стандартного и оптимизированного протоколов, выявлено существенное преобладание диагностических ошибок при оценке атрофии гиппокампов и показана необходимость использования дополнительных объективных методик исследования гиппокампов.

Практическая значимость

На основании результатов исследования разработан МР-алгоритм обследования больных с симптоматической эпилепсией с дебютом в детском

возрасте. Разработаны скрининговый и оптимизированный протоколы исследования медиобазальных отделов височных долей для детальной визуализации гиппокампа, что позволило существенно повысить информативность диагностического исследования. Разработана методика анализа диффузионно-тензорных изображений с определением показателей фракционной анизотропии в гиппокампе и структурах, ассоциированных с гиппокампальной формацией. Усовершенствована методика одновоксельной протонной МР-спектроскопии гиппокампов.

Личный вклад автора в проведенное исследование

Автор самостоятельно осуществлял подбор больных, планируемых для исследования, проводил лучевое обследование пациентов, осуществлял сопоставление результатов лучевой диагностики с изменениями при электроэнцефалографии, выполнял статистическую обработку и анализ полученных результатов, оформление рукописи. Результаты сопоставлены с данными литературы, сформулированы основные положения диссертации, выводы, практические рекомендации. Автором самостоятельно подготовлены публикации по результатам проведенных исследований.

Основные положения, выносимые на защиту

1. МРТ-исследование, проводимое в соответствии с клинико-электрофизиологическими данными и включающее программы как стандартного, так и оптимизированного протоколов сканирования, высокоинформативно в выявлении структурных и микроструктурных изменений головного мозга у пациентов с симптоматической эпилепсией, развившейся в детском возрасте.

2. При симптоматической височной эпилепсии МРТ-протокол с использованием специализированных последовательностей визуализации медиобазальных отделов височных долей позволяет повысить чувствительность исследования. Диффузионно-тензорные изображения с анализом показателей фракционной анизотропии гиппокампов и структур, ассоциированных с гиппокампальной формацией, а также МР-спектроскопия гиппокампов обладают высокой диагностической чувствительностью.

3. Постпроцессинговая обработка 3D Т1 SPGR-ИП с использованием пакета FreeSurfer позволяет выявить и объективизировать степень атрофических изменений височных долей и гиппокампов при симптоматической височной эпилепсии.

Внедрение результатов исследования в практику

Результаты исследования доложены на научно-практической конференции «Лучевая диагностика на рубеже веков», посвященной 100-летию медицинской деятельности ФГУП «Адмиралтейские Верфи» (г. СПБ, 2008 г.), на заседании Санкт-Петербургского Радиологического общества (2009 г.), на Всероссийской юбилейной научно-практической конференции «Актуальные проблемы клинической неврологии» (2009 г.), на Поленовских чтениях (2010 г.), на IV Всероссийском национальном конгрессе лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2010» (Москва, 2010 г.), на Невском Радиологическом Форуме-2011 (2011 г.), на симпозиуме «Современные возможности нейровизуализации» (2011 г.), на Невском Радиологическом Форуме-2013 (2013 г.). Результаты исследования внедрены в практическую деятельность кабинета МРТ ИМЧ РАН им Н.П. Бехтеревой, кабинетов МРТ рентгеновского отделения клиники «Скандинавия», международной клиники «Медем», Российского научно-исследовательского нейрохирургического института им. проф. А.Л. Поленова, а так же в учебный процесс НК и ОЦ «Лучевая диагностика и ядерная медицина» СПбГУ и в учебный процесс кафедры неврологии и нейрохирургии с клиникой ГОУ ВПО СПбГМУ им. ак. И.П. Павлова.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ (3 статьи, 2 из которых в журналах, рекомендованных Перечнем ВАК РФ).

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 199 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, 7 выводов, 6 практических рекомендаций, 196 ссылок на литературные источники, из них 20 отечественных. Текст иллюстрирован 63 рисунками, 26 таблицами, 12 диаграммами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Проанализированы результаты исследования 293 пациентов, включая группу контроля (таблица 1).

Таблица 1

Объем и характер клинико-инструментального

Исследование Количество наблюдений

абс. %

Клиническое обследование 293 100

ЭЭГ 236 80,6

МРТ 293 100

МР-трактография 47 16

МР-спектроскопия 37 12,6

Волюметрия 33 11,3

Комплексное клинико-инструментальное обследование выполнено 236 пациентам с симптоматической эпилепсией. Критериями включения служили: клинико-инструментальные данные, свидетельствующие о наличии симптоматической эпилепсии, эпилептической активности и данных о локализации эпилептического фокуса на ЭЭГ, начало заболевания в детском возрасте. Группу контроля составили 57 человек без клинических проявлений эпилепсии и без признаков эпилептической активности по данным ЭЭГ. Возраст обследованных варьировал от 1 мес до 30 лет. Группа пациентов с симптоматической эпилепсией и группа контроля сопоставимы по полу и возрасту.

Распределение пациентов в зависимости от клинического диагноза в целом соответствовало эпидемиологическим данным большинства авторов. По клиническому диагнозу преобладали пациенты с симптоматической височной и лобной эпилепсией (54,8% и 22,9% соответственно). По типу припадков преобладали сложные парциальные (39,8%) и вторично генерализованные (36,0%) приступы.

МРТ-исследование проводили на аппаратах с индукцией магнитного поля 1,5 Тл и 3 Тл (таблица 2).

Таблица 2

Группы обследованных с учетом МРТ-протокола и характеристик МР-томографа по индукции магнитного поля, п=293

Индукция МП Протокол исследования Количество пациентов

абс. %

1,5 Тл Стандартный 72 223 24,6 76,1

Оптимизированный 151 51,5

3 Тл Оптимизированный 70 23,9

У большинства пациентов (п=223) исследование выполнено на МР-томографе General Electric (GE) "Signa Echospeed" 1,5 T, с использованием головной радиочастотной катушки. 70 пациентов обследованы на сверхвысокопольном MP-томографе Philips "Achieva" 3 Т, с использованием 8-канальной головной радиочастотной катушки SENSE. Всем пациентам выполнялись программы стандартного протокола. Оптимизированный протокол, выполненный 221 пациенту, включал как стандартные, так и специализированные импульсные последовательности, с прицельной визуализацией медиобазальных отделов височных долей и получением объемных изображений высокого разрешения с захватом всех отделов головного мозга и последующим реформированием.

Разработка оптимальной методики получения изображений гиппокампов основывалась на МРТ головного мозга 293 пациентов, из них 115 с диагнозом симптоматической височной эпилепсии. В работе определена следующая градация степени атрофии гиппокампов: косвенные признаки атрофии, атрофия легкой, умеренной и выраженной степеней (таблица 3).

Изменения оценивались визуально в зависимости от компенсаторного расширения прилежащих ликворных пространств: височного рога бокового желудочка (на уровне головки, тела и хвоста), гиппокампальной борозды.

Таблица 3

Критерии степени атрофии гиппокампа по соотношению размеров: ширины височного рога бокового желудочка и гиппокампа

—-ДГлоскость визуализации Степень АГ ^^^^ Корональная (перпендикулярно продольной оси гиппокампа), аксиальная и сагиттальная (параллельно продольной оси гиппокампа)

Косвенные признаки 1/5

Легкая степень 1/4

Умеренная степень 1/3 ± расширение гиппокампальной борозды

Выраженная степень 1/2 и более ± расширение гиппокампальной борозды ± кистозная перестройка гиппокампа

37 пациентам проведена одновоксельная протонная MP-спектроскопия в режиме SV PRESS 35 на MP-томографе Philips "Achieva" 3 Т. Воксел в форме параллелепипеда закладывали на область гиппокампа в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, с максимально возможным покрытием всего объема гиппокампа и минимизацией попадания в область интереса прилежащих ликворных пространств. При анализе спектрограмм оценивалось распределение пиков метаболитов по шкале химического сдвига (ррт), с определением относительных показателей: NAA/Cr, NAA/Cho, Cho/Cr.

У 47 пациентов получены диффузионно-тензорные изображения в режиме DTI medium iso SENSE на MP-томографе Philips "Achieva" ЗТ, с последующим количественным измерением значений фракционной анизотропии в гиппокампе (головка, тело, хвост) и структурах, ассоциированных с гиппокампальной формацией: миндалина, таламус, проводники (uncinate fasciculus, fornix, cingulum).

Постпроцессинговая обработка 3D-T1SPGR-HTI выполнялась при помощи программного пакета FreeSurfer посредством автоматической сегментации кортикальных и субкортикальных структур с определением их абсолютных объемов. Затем определялась степень асимметрии структур, симметрично расположенных в правом и левом полушариях головного мозга: полюса височной

доли, парагиппокампальной области, гиппокампа, миндалины, тапамуса, с использованием индекса асимметрии (ИА), отражающего степень различия объемов симметричных структур двух гемисфер головного мозга. Индекс рассчитывали по формуле: ИА = | П-Л| / 0,5(11+Л), где П - структура правой гемисферы, Л - структура левой гемисферы головного мозга (Mayumi Matsufuji et al., 2012).

Статистическая обработка данных проводилась с использованием программы Statistica 10.0. Сравнение количественных показателей в группах выполнялось с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни. Ввиду ' малой выборки показателей и особенностей их распределения (в большинстве случаев отдаленного от нормального) значения представлены в виде медианы (Me) и процентилей (Qi-Q3). Показателем статистической достоверности получаемых результатов считали р<0,05. Оценку чувствительности протоколов MP-исследования (процент положительных результатов теста при наличии заболевания) определяли по формуле: Ч=ИП:(ИП+ЛО)хЮО%, где Ч -чувствительность, ИП-истинно положительные результаты, ЛО - ложно орт-ицательные результаты (Fletcher R.H. et al., 2005). Для оценки диагностической значимости параметра определяли процент ложноотрицательных результатов (гиподиагностики) и ложноположительных результатов (гипердиагностики).

Результаты исследования и их обсуждение

У обследованных пациентов с симптоматической эпилепсией выявлен широкий спектр структурных поражений головного мозга (таблица 4). Наиболее часто встречались атрофические и глиозные изменения гиппокампов (43,6%), что совпадает с результатами ряда исследований. Отдельно оценивали изменения гиппокампов в группе контроля: у 21 из 47 (44,7%) обследованных выявлена атрофия гиппокампов преимущественно легкой степени без изменения сигнальных характеристик. Это соответствует данным литературы о наличии признаков легкой атрофии гиппокампов у 1/3 относительно здоровых людей (Menzler К. et al., 2010).

Таблица 4

Группы пациентов в зависимости от результатов МРТ-обследования, п=236

№ Патологические изменения при МРТ Количество пациентов

абс. %

1 Поражения гиппокампов 103 43,6

2 Гипоксически-ишемическое поражение 40 17,0

3 Мальформации кортикального развития 20 8,5

4 Сосудистые мальформации 7 3,0

5 Инфекционно-воспалительные поражения 6 2,5

6 Другая патология 28 11,9

7 Отсутствие специфичных для эпилепсии структурных MP-изменений головного мозга 32 13,5

Всего 236 100

В подгруппах с атрофическими и глиозно-атрофическими изменениями гиппокампов у пациентов с симптоматической эпилепсией прослеживается зависимость клинических проявлений заболевания и электрофизиологических изменений от локализации и латерализации структурного поражения головного мозга. Степень атрофии более выражена в подгруппе больных с сочетанными глиозными изменениями гиппокампов (таблица 5).

Таблица 5

Распределение пациентов с изолированной АГ и в группе с атрофическими и глиозными изменениями гиппокампов по степени атрофии гиппокампов, п=82

Степень АГ Групп пациентов Косвенные признаки Легкая степень Умеренная степень Выраженная степень

Изолированная АГ, п=58 9 (15,5%) 10 (17,3%) 38 (65,5%) 1 (1,7%)

Атрофические и глиозные изменения гиппокампов, п=24 0 (0,0%) 2 (8,3%) 21(87,5%) 1 (4,2%)

Всего пациентов, п=82 9(11,0%) 12 (14,6%) 59 (72,0%) 2 (2,4%)

Примечание: процент указан в соответствии с общим количеством пациентов в каждой подгруппе

Обращает на себя внимание высокая частота сопутствующего гипоксически-ишемического поражения головного мозга: в подгруппе с атрофией гиппокампов в 75,9% случаев и в подгруппе с глиозно-атрофическими изменениями - в 58,3%. Следует отметить, что в группе контроля при признаках атрофии гиппокампов этот показатель также высок (52,4%), что отражает взаимосвязь этих изменений и чувствительность гиппокампа к гипоксии (Jackson G.D., 2005).

Изолированное перинатальное гипоксически-ишемическое поражение головного мозга выявлено у 17,0% пациентов. У этих пациентов отмечено тяжелое течение эпилепсии. Эпилептический фокус регистрировался преимущественно в лобных (27,5%) и височных (25,0%) долях, однако изменения, визуализируемые при МРТ, в большинстве случаев имели диффузный характер. МРТ в рассматриваемой группе у 37,5% пациентов проводилось по стандартному протоколу, что свидетельствует о возможности выявления признаков гипоксически-ишемического поражения головного мозга без применения специализированных последовательностей оптимизированного протокола, однако, их получение повышает чувствительность исследования. Так, среди 25 больных, обследованных по оптимизированному протоколу, у 20,0% атрофия гиппокампов легкой степени была выявлена только при оценке прицельных изображений медиобазальных отделов височной доли.

Группа мальформаций кортикального развития составила 8,5% от всего числа обследованных с симптоматической эпилепсией. Преобладали пациенты с симптоматической лобной (35,0%) и симптоматической височной эпилепсией (30,0%). Во всех случаях мальформаций кортикального развития отмечалось тяжелое, фармакорезистентное течение эпилепсии, прослеживалась зависимость тяжести клинических проявлений от распространенности структурного поражения. У 75,0% пациентов выявлено соответствие локализации эпилептического фокуса при ЭЭГ с локализацией структурных изменений при МРТ. У 65,0 % больных мальформации были изолированными, в 35,0 % случаев сочетались с другими пороками развития головного мозга, как специфичными, так и не специфичными для эпилепсии. Из всех визуализируемых мальформаций кортикального развития преобладали гетеротопии (50,0 %). Сочетание дисгенезий

мозолистого тела с гетеротопиями выявлено у 20,0% больных. Данные литературы констатируют значительно более высокую (более 70% случаев) частоту сочетания гетеротопий с другими аномалиями, в частности, с агенезией мозолистого тела (Barkovich A.J., 1996). Сочетанное с мальформациями кортикального развития перинатальное гипоксически-ишемическое поражение головного мозга выявлено у 50,0% пациентов, у 25,0% больных выявлены атрофические и /или глиозные изменения гиппокампов.

При оценке диагностической чувствительности программ стандартного и оптимизированного МР-протоколов выявлены существенные преимущества применения оптимизированного протокола (таблица 6). Чувствительность оптимизированного протокола в выявлении структурных изменений головного мозга у пациентов с симптоматической эпилепсией с дебютом в детском возрасте по сравнению со стандартным выше на 57,5%, при чувствительности стандартного протокола 63,5%. В выявлении структурных изменений гиппокампов оптимизированный протокол более чувствителен в 1,6 раза (на 160,7%), при чувствительности стандартного протокола 38,4%. Подобные результаты обусловлены небольшим размером гиппокампов и их особой ориентацией в косой плоскости, что затрудняет их детальную визуализацию при использовании программ стандартного МР-протокола головного мозга. Использование оптимизированного протокола, по данным литературы, позволяет выявить патологические изменения в 85% случаев нормальных результатов МР-исследования по стандартному протоколу (von Oertzen J., Urbach H., Jungbluth S. et al, 2002).

Согласно результатам зарубежных авторов, проведение МРТ-исследования с использованием последовательностей стандартного протокола в 57% случаев имело ложноотрицательные результаты (не были визуализированы фокальные эпилептогенные поражения), а у пациентов со склерозом гиппокампа изменения медиобазальных отделов височных долей не были выявлены в 86% случаев при применении программ только стандартного протокола (Barkovich A.J., 2000). Также в нашем исследовании более высокая чувствительность специализированных программ (на 46,2 %) выявлена при небольших мальформациях головного мозга, при чувствительности стандартного протокола

68,4%. В ряде случаев, особенно при небольших размерах структурных изменений, только прицельный поиск и использование всех возможностей расширенного МРТ-протокола, с детальной визуализацией области интереса, с получением изображений высокого разрешения, позволяет установить наличие патологических изменений.

Таблица 6

Частота соотношения выявляемое™ структурных изменений головного мозга у больных с эпилепсией при МРТ-исследовании по стандартному (СП) _и оптимизированному протоколам (ОП), п=148_

Шкала ^^^ чувствительности Группа обследуемых ^^ Истинно положительный результат в ОП и ложноотрицательный результат в СП, % Истинно положительный результат в ОП и сомнительный результат в СП, % Одинаковый результат в СП и ОП, %

Атрофия гиппокампов, п=49 14,3% 44,9% 40,8%

Атрофия и глиоз гиппокампов, п=19 0,0% 78,9% 21,1%

Незавершенная инверсия гиппокампов, п=5 0,0% 20,0% 80,0%

Гипоксически-ишемическое поражение, п=25 0,0% 0,0% 100,0%

Мальформации кортикального развития, п=13 0,0% 38,5% 61,5%

Сосудистые мальформации, п=6 0,0% 16,7% 83,3%

Инфекционно-воспалительные изменения, п=6 0,0% 0,0% 100,0%

Другие изменения, п=20 0,0% 15,5% 85,5%

Отсутствие структурных изменений, п=5 0,0% 0,0% 100,0%

Все пациенты с фокально-обусловленной (вероятной симптоматической) эпилепсией, п=148 4,7% 31,8% 63,5%

Примечание: процент указан в соответствии с общим количеством пациентов в каждой подгруппе

Применение П^ЛЖ-ИЛ при гипоксически-ишемическом поражении головного мозга и при поражении гиппокампов у больных с симптоматической эпилепсией обеспечило повышение чувствительности исследования на 81,4%. Повышение интенсивности сигнала, визуализируемое только на РЬАЖ-ИП, выявлено в 44,9% случаев. Эти изменения носили преимущественно легкий характер и практически не визуализировались на стандартных Т2-ВИ. У 55,1% пациентов изменения, преимущественно умеренного и выраженного характера, определялись как на РЬАШ-ИП, так и на других последовательностях, главным образом, на Т2-ВИ.

Проведенный анализ соотношений уровней метаболитов в гиппокампах выявил достоверное билатеральное снижение ЫАА/Сг и NAA/Cho при двустороннем поражении гиппокампов (атрофии и глиозе) по сравнению с группой контроля (р<0,02). Результаты представлены в таблице 7. Полученные результаты совпадают с рядом исследовательских работ (Базилевич С.Н., 2006; Одинак М.М., 2007; Одинак М.М., 2010).

Таблица 7

Соотношения уровней метаболитов в гиппокампах при одновоксельной протонной МР-спектроскопии у пациентов с двусторонним поражением гиппокампов (п=14) и в группе контроля (п=11)

Группы хпациентов Соотношение ч^^ метаболитов Ме(0.-Оз)

Группа с двусторонним поражением гиппокампов Группа контроля

правый гиппокамп левый гиппокамп правый гиппокамп левый гиппокамп

ЫАА/Сг 1,54 (1,46-1,70) р=0,016* 1,32 (1,11-1,66) р=0,007* 1,88 (1,67-1,90) 1,84 (1,59-1,92)

ЫАА/СЬо 1,62 (1,50-1,73) р=0,008* 1,64 (1,24-1,87) р=0,007* 1,91 (1,76-2,12) 1,94 (1,81-2,10)

Примечание: * - значение р указано в сравнении с соответствующей структурой группы контроля

При одностороннем поражении гиппокампов наблюдалось значительное достоверное снижение соотношений метаболитов ЫАА/Сг и N.1^^010 на стороне поражения (р<0,001), а также менее выраженное снижение этих показателей в контралатеральном гиппокампе (р<0,045) по сравнению с группой контроля (таблица 8, диаграмма 1).

Различия соотношений метаболитов ЫАА/Сг и КАА/СЬо в пораженном и контралатеральном гиппокампах также достоверны.

Двусторонние изменения при унилатеральном поражении могут быть обусловлены двусторонним вовлечением лимбической системы.

Таблица 8

Соотношения уровней метаболитов в гиппокампах при одновоксельной

протонной МР-спектроскопии у пациентов с односторонним поражением гиппокампов (п=10) и в группе контроля (п=11)

х\ Группы хлациентов Соотношение N. метаболитов Ме

Группа с односторонним поражением гиппокампов Группа контроля

Пораженный гиппокамп Контралатеральный гиппокамп правый гиппокамп левый гиппокамп

ЫАА/Сг 1,25 (1,09-1,52) р=0,001* р=0,014** 1,62 (1,55-1,66) р=0,045* 1,88 (1,67-1,90) 1,84 (1,59-1,92)

NAA/Cho 1,37 (1,15-1,55) р=0,0003* р=0,045** 1,55 (1,48-1,71) р=0,015* 1,91 (1,76-2,12) 1,94 (1,81-2,10)

Примечание: * - значение р указано в сравнении с соответствующей структурой группы контроля; ** - значение р указано в сравнении с соответствующей структурой контралатерально

Асимметричное снижение ЫАА/Сг и МАА/Ою, в большей степени на пораженной стороне, объясняется более выраженными метаболическими измененями в структурно измененном гиппокампе.

Диаграмма 1

Соотношения уровней NAA/Cho в гиппокампах при одновоксельной протонной MP-спектроскопии ипсилатерально и контралатерально пораженному гиппокампу (п=10) и в группе контроля (n=l 1)

Median: Box: 25%-75%: Wiisker Non-Ou-

2 8 2,6 2 4 2 2 2,0 1 8 1.6 1,4 12 1 о 0.8

Примечание: группа с односторонним поражением гиппокампов: 1 - пораженный гиппокамп, 2 - контралатеральный гиппокамп, группа контроля - 3 и 4

Выявленные метаболические сдвиги отражают микроструктурные

изменения гиппокампов и ассоциированных с ними областей. Это имеет важное

значение для подтверждения локализации патологического процесса и может

влиять на тактику оперативного лечения. Несмотря на длительность проведения

одновоксельной протонной MP-спектроскопии и выявленную нами частоту

нежелательных явлений в виде головной боли (у 11 из 37 пациентов),

исследование необходимо включать в комплексную МРТ-диагностику при

симптоматической височной эпилепсии.

Изменения показателей фракционной анизотропии оценивали при

двустороннем поражении гиппокампов (атрофии и/или глиозе). Результаты

представлены в таблице 9. Выявлены достоверные изменения фракционной

анизотропии как в гиппокампах (р<0,04), так и в ассоциированных с

гиппокампальной формацией структурах: таламусе и поясной извилине (р<0,005)

по сравнению с группой контроля. Это отражает наличие микроструктурных

изменений, наряду с гиппокампами, в других отделах лимбической системы. В большинстве работ, посвященных оценке показателей фракционной анизотропии в гиппокампе и в ассоциированных с ним структурах при одностороннем поражении, отмечалось унилатеральное снижение фракционной анизотропии в гиппокампе (Ьопскию А. й а1., 2003; Накуетег В. ег а1., 2005; Клгш\уас1а Т. й а1., 2006; 8а1тепрега Т.М. ег а1., 2006) и таламусе (Kimiwada Т. е1 а1., 2006) на стороне поражения. Изменения показателей фракционной анизотропии в поясной извилине с обеих сторон при двустороннем поражении гиппокампов, полученные нами (диаграмма 2), совпадают с результатами исследования, в котором оценивались показатели фракционной анизотропии в поясной извилине с обеих сторон при унилатеральном склерозе гиппокампа [73].

Таблица 9

Фракционная анизотропия в гиппокампах и структурах, ассоциированных с гиппокампальной формацией, при двустороннем поражении гиппокампов, п=18 и

в группе контроля, п=18

Группы Хпациентов Иссле-\ дуемые \ структуры \ Ме (О.-Оз)

Группа с двусторонним поражением гиппокампов Группа контроля

справа слева справа слева

Головка гиппокампа - 0,16 (0,15-0,19) р=0,04* - 0,19 (0,17-0,20)

Тело гиппокампа 0,17 (0,16-0,18) р=0,02* 0,16 (0,15-0,18) р=0,04* 0,18 (0,17-0,21) 0,19 (0,16-0,21)

Хвост гиппокампа 0,17 (0,15-0,20) р=0,03* 0,16 (0,15-0,19) р=0,02* 0,20 (0,17-0,21) 0,19 (0,16-0,24)

Таламус 0,30 (0,27-0,32) р=0,005* - 0,33 (0,33-0,35) -

Поясная извилина 0,67 (0,55-0,69) р=0,003* 0,68 (0,64-0,70) р=0,0003* 0,73 (0,69-0,77) 0,76 (0,72-0,81)

Примечание: * - значение р указано в сравнении с соответствующей структурой

группы контроля

Диаграмма 2

Показатели фракционной анизотропии правой поясной извилины в группе с двусторонним поражением гиппокампов, п=18 и в группе контроля, п=18

§ о во &

е 0.55

1 2

Примечание: 1 - группа с двусторонним поражением гиппокампов, 2 - группа контроля

Показатель фракционной анизотропии в правой поясной извилине достоверно снижен по сравнению с группой контроля.

Морфометрия с определением индекса асимметрии структур головного мозга при одностороннем поражении гиппокампов выявила тенденцию к асимметрии гиппокампов (р=0,09) и достоверную асимметрию полюсов височных долей (р=0,01). Результаты представлены в таблице 10.

Таблица 10

Индекс асимметрии полюсов височных долей и гиппокампов у пациентов с унилатеральным поражением гиппокампов (п=18) и в группе контроля (п=15)

Группы \^пациентов Иссле- \ дуемые структуры \ Ме (0]-Оз)

Группа с односторонним поражением гиппокампов Группа контроля

Полюс височной доли 0,22 (0,16-0,30) р=0,01 * 0,13 (0,05-0,19)

Гиппокамп 0,08 (0,03-0,12) р=0,09* 0,04 (0,02-0,07)

Примечание: * - значение р указано в сравнении с соответствующей структурой группы контроля

Асимметрия полюсов височных долей отражает непосредственное вовлечение этих отделов головного мозга в патологический процесс на стороне поражения. Это свидетельствует о том, что при унилатеральном поражении гиппокампов (атрофии и/или глиозе) происходит уменьшение объема не только гиппокампа, но и височной доли в целом. Кроме того, полученные результаты позволяют предположить о более выраженных изменениях именно в полюсах височных долей при меньшей степени изменений непосредственно в пораженных структурах (гиппокампах).

По результатам исследования разработан алгоритм МРТ-исследования головного мозга у пациентов с симптоматической эпилепсией в зависимости от клинико-электрофизиологических данных (рисунок 1).

~ "CHSskireMímrsetKM

Стандартные последовательности ]\ DPT головного мозга

Специализированные по следов агельности MP I головного мозга

Геластическая Экстратемпоральная эпилепсия эпилепсия

Прицельная визуализация области гипоталамуса Т2-ВИ в корональной и сагиттальной плоскостях

ЗО-ИП с реформированиеми получением прицельных изображений области гипоталамуса (3D Т1SPOR-ИП, 3D FLAIR-ИП)

Внутривенное контрастирование

Прицельная визуализация медиобазальных отделе© височных долей с ориентацией срезов перпендикулярно продольной оси гиппокампа (Т2 fs-ВИ, Т2 IR-ИП, FLAIR-ИП)

Реформирование 3D-EŒI с получением изображений высокого разрешения перпендикулярно и параллельно продольной оси гиппокампа (3D Т1 SPGR-ИП, 3D FLAIR-ИП)

Дополнительные опции дги • MPC гиппокампов Волюметрия

FLAIR-ИП высокого разрешения

ЗБ-ИП (3D Т1 SPGR-ИП, 3D FLAIR-ИП) с реформированием и детальной визуализацией области интереса

!Й!11, чувствительные к небольшим сосудистым мальформациями микрокровоизлияниям (GRE-ИП, VEN BOLD/SWI-ИП)

Дополнительные опции в зависимости от выявляемых изменений МР-ангиография Внутривенное контрастирование ДТИ, МР--фактография MPC

Рисунок 1. Алгоритм МРТ-исследования головного мозга у пациентов с симптоматической эпилепсией в зависимости от клинико-электрофизиологических данных.

Таким образом, комплексный подход в МРТ-диагностике структурных изменений головного мозга при симптоматической эпилепсии, с применением

оптимального набора пробами и опций, позволяет существенно повысить эффективность исследования и тем самым способствует более точному определению тактики лечения.

ВЫВОДЫ

1. Диагностическая чувствительность стандартного протокола МРТ-исследования в выявлении структурных изменений головного мозга при симптоматической эпилепсии составляет 63,5%, в выявлении структурных изменений гиппокампов - 38,4%, мальформаций головного мозга - 68,4%.

2. Оптимизированный протокол МРТ-исследования при симптоматической эпилепсии превосходит по чувствительности стандартный протокол на 57,5%. Диагностическая чувствительность оптимизированного протокола в выявлении структурных изменений гиппокампов и мальформаций головного мозга выше по сравнению со стандартным протоколом на 160,7% и 46,2% соответственно.

3. Использование FLAIR-ИП при гипоксически-ишемическом поражении головного мозга и глиозных изменениях гиппокампов повышает информативность исследования на 81,4%.

4. Методика диффузионно-тензорной МРТ с измерением показателей фракционной анизотропии в гиппокампе и структурах, ассоциированных с гиппокампальной формацией, информативна при симптоматической эпилепсии с поражением медиобазальных отделов височных долей и позволяет выявить микроструктурные изменения не только в гиппокампах, но и в других отделах лимбической системы. При билатеральном поражении гиппокампов фракционная анизотропия достоверно снижена по сравнению с группой контроля в телах правого и левого гиппокампов, в правом таламусе, в правой и левой поясных извилинах.

5. Одновоксельная протонная MP-спектроскопия обладает высокой чувствительностью в выявлении метаболических изменений гиппокампов при симптоматической эпилепсии с поражением медиобазальных отделов височных

долей. Для структурно измененного гиппокампа характерно сниженное соотношение NAA/Cr на стороне поражения до 1,25(1,09-1,52) по сравнению с 1,62(1,55-1,66) в контралатеральном гиппокампе и с 1,88(1,67-1,90) в группе контроля, а также сниженное соотношение NAA/Cho на стороне поражения до 1,37(1,15-1,55) по сравнению с 1,55(1,48-1,71) в контралатеральном гиппокампе и с 1,94(1,81-2,10) в группе контроля.

6. Морфометрия при симптоматической височной эпилепсии позволяет объективизировать атрофические изменения структур головного мозга. Индекс асимметрии полюсов височных долей повышен и составляет 0,22(0,16-0,30) при 0,13(0,05-0,19) в группе контроля; индекс асимметрии гиппокампов повышен и составляет 0,08(0,03-0,12) при 0,04(0,02-0,07) в группе контроля.

7. Оценка результатов МРТ по определенному алгоритму, включающему описание изображений квалифицированным нейрорадиологом, повышает диагностическую чувствительность исследования в 2,1 раза по сравнению с оценкой лучевым диагностом общего профиля.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Алгоритм МРТ-исследования определяется характером припадков и локализацией эпилептического фокуса и требует соблюдения этапов методики исследования.

2. Для выявления небольших мальформаций головного мозга и детальной визуализации гиппокампов необходимо использование постпроцессинговой обработки ЗБ-импульсных последовательностей.

3. Анализ показателей фракционной анизотропии гиппокампа и структур, ассоциированных с гиппокампальной формацией, при симптоматической височной эпилепсии, с обязательным соблюдением методики сопоставления нативных диффузионно-тензорных изображений и 3D-изображений высокого разрешения целесообразно проводить для более точной детализации визуализируемых структур и определения области интереса.

4. При одностороннем и двустороннем поражении гиппокампов следует проводить одновоксельную протонную МР-спектроскопию гиппокампов обеих гемисфер.

5. При симптоматической височной эпилепсии целесообразно применение постпроцессинговой обработки 3D Т1 SPGR-ИП с использованием пакета FreeSurfer для выявления степени атрофических изменений височных долей и гиппокампов.

6. Для повышения информативности исследования и минимизации ошибок интерпретации результатов следует придерживаться определенного алгоритма оценки результатов диагностического исследования: 1) первичной оценки квалифицированным специалистом, 2) отсроченной повторной оценки результатов исследования при участии нескольких независимых специалистов.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Тотолян, A.A. Магнитно-резонансное исследование области гиппокампов у детей с симптоматической височной эпилепсией / A.A. Тотолян, Т.Н. Трофимова, А.Д. Халиков и соавт. // Пароксизмальный мозг. Мультидисциплинарный подход к проблеме: Материалы конф. с международным участием. - СПб., 2008. - С. 186-188.

2. Тотолян, A.A. Магнитно-резонансное исследование головного мозга у детей с симптоматической височной эпилепсией / A.A. Тотолян, Т.Н. Трофимова, А.Д. Халиков и соавт. // Ежегодные Давиденковские чтения: Материалы юбилейной науч.-практ. конф. - СПб., 2009. - С.227.

3. Тотолян, Анна А. Возможности магнитно-резонансной томографии в оценке структурных изменений головного мозга у пациентов с височной эпилепсией / Анна А. Тотолян, Т.Н. Трофимова // Российский электронный журнал лучевой диагностики. - 2011. - Т. 1, №1. - С. 11 -16.

4. Тотолян, Анна А. Симптоматическая эпилепсия при воспалительных демиелинизируюгцих заболеваниях / H.A. Тотолян, Е.В. Борисова, Анна А.

Тотолян и соавт. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С.Корсакова. -2011. - Т.111, №2, выпуск 2. - С.38-51.

5. Тотолян, Анна А. Возможности магнитно-резонансной томографии в диагностике изменений головного мозга у пациентов с височной эпилепсией / Анна А. Тотолян, Е.В. Борисова // Врач-аспирант. - 2012. - № 2.1(45). - С.250-253.

6. Тотолян, A.A. Комплексная клинико-электроэнцефалографическая и нейровизуализационная диагностика локально обусловленной эпилепсии / JI.B. Липатова, A.B. Василенко, Д.Е. Дыскин, H.A. Сивакова, A.A. Тотолян и соавт. // Российский нейрохирургический журнал им. А.Л.Поленова. - 2013. — Т.5, спец. выпуск. - С.298.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВИ - взвешенное изображение ИА — индекс асимметрии ИП - импульсная последовательность MP — магнитно-резонансный

MP-спектроскопия - магнитно-резонансная спектроскопия

МРТ - магнитно-резонансная томография

Т1-ВИ — Т1-взвешенное изображение

Т2-ВИ - Т2-взвешеное изображение

Тл - тесла

ЭЭГ — электроэнцефалография 3D - three dimensional (трехмерная) Cho - choline (холин) Cr - creatine (креатин)

FLAIR - Fluid Attenuated Inversion-recovery (инверсия-восстановление с подавлением сигнала от жидкости) GE - General Electric Me - median (медиана) NAA -N-acetylaspartate (N-ацетиласпартат) Qi - first quartile (первый квартиль/25-й процентиль) Q3 - third quartile (третий квартиль/75-й процентиль) SPGR - Spoiled Gradient Echo (некогерентное градиентное эхо) T - tesla (тесла)

Подписано в печать 21.06.13 Формат 60x84/16

Обьем 1 п.л._Тираж 100 экз. Заказ №. 400 .

Типография,BMA им. С.М. Кирова 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, 6