КОРРЕЛЯЦИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИФФУЗИОННО-ТЕНЗОРНОЙ МРТ И КЛИНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ДВИГАТЕЛЬНОГО ДЕФИЦИТА У ПАЦИЕНТОВ, ПЕРЕНЕСШИХ ИШЕМИЧЕСКИЙ ИНСУЛЬТ

Полный текст

Введение Лучевая диагностика ишемического инсульта в острейшем периоде повсеместно является прерогативой компьютерной томографии (КТ) [5]. Проведение КТ представляется здесь наиболее быстрым, доступным и безопасным методом. Однако метод не лишен недостатков, в частности, таких как высокая лучевая нагрузка и невозможность своевременного выявления формирующегося очага поражения в первые часы заболевания на безконтрастной КТ. В случае выполнения церебральной КТ-ангиографии и перфузионной КТ существенным ограничением может явиться индивидуальная непереносимость пациентами рентгенконтрастного препарата и нарушения клубочковой фильтрации в почках [4, 6, 7]. Так же существенным ограничением является относительно небольшая по протяженности зона сканирования при перфузионной КТ, ограниченная толщиной линейки детекторов на рентгеновской трубке томографа. Проведение магнитно-резонансной томографии у пациентов с острым нарушением мозгового кровообращения (ОНМК) пока не носит распространённый характер, прежде всего в силу длительности проведения самого исследования [9] и может считаться приоритетным методом нейровизуализации у пациентов, перенесших ишемический инсульт, преимущественно в раннем восстановительном периоде [13]. Вместе с тем, если применять сокращенный протокол, включающий в себя диффузионно-взвешенную и диффузионно-тензорную магнитно-резонансную томографию (МРТ), то время сканирования можно сократить до 7-10 минут, что вполне приемлемо для этой категории пациентов [11, 16]. Полученная при этом информация позволяет оценить размеры формирующегося очага ишемического поражения и уточнить состояние проводящих путей головного мозга - прежде всего кортикоспинальных трактов (здесь зона покрытия сканирования определяется размерами квадратической катушки и захватывает весь головной мозг). В связи с этим, с целью уточнения возможностей диффузионно-тензорной МРТ в оценке состояния проводящих путей головного мозга и корреляции выявленных изменений со степенью выраженности двигательного дефицита у пациентов с ишемическим инсультом в его раннем восстановительном периоде, нами проведен ретроспективный анализ полученных результатов исследований за период с января по декабрь 2022 г. Методика Всего были проанализированы данные по 65 субъектам исследования, включая данные 42 пациентов, перенесших острый церебральный ишемический инсульт. Критериями включения для экспериментальной группы были: наличие острого ишемического инсульта в анамнезе, и наличие двигательного дефицита по шкалам функциональной независимости, добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Критериями исключения для экспериментальной группы были: отказ пациента от участия в исследовании. Критерием включения для контрольной группы явилось отсутствие острого нарушения мозгового кровообращения в анамнезе при отсутствии парезов. Критерием исключения для контрольной группы был отказ пациента от участия в исследовании. Контрольная группа набрана из числа здоровых добровольцев, которые проходили плановое МРТ обследование головного мозга в университетской клинике. Всего в исследование включено 24 женщины и 18 мужчин, распределение по возрасту у контрольной группы составило Q1 - 51 год, Q3 - 67 лет и медиана 59 лет. Для экспериментальной группы Q1 - 64 года, Q3 - 74 года и медиана составила 68 лет. Пациентам проведен клинический неврологический осмотр с количественной оценкой двигательного дефицита с применением шкал, рекомендуемых для использования после церебрального инсульта для оценки функционального состояния: NIHSS, FIM, Ривермид, Хаузера, Френчай. Данные оценочные шкалы были выбраны, потому что они входят в клинические рекомендации по ведению пациентов с острым нарушением мозгового кровообращения (ОНМК) и отражают двигательный дефицит после перенесенного ОНМК в баллах [2]. Всем пациентам проведено МРТ головного мозга с построением кортикоспинального тракта (КСТ) в поздний восстановительный период ишемического инсульта. Все пациенты были обследованы на магнитно-резонансном томографе OPTIMA 360 (GE) с напряженностью магнитного поля 1,5 Т. Использовалась шеснадцатиканальная поверхностная квадратическая катушка для головного мозга. В качестве режимов исследования были выбраны: Диффузионно-взвешенные изображения (DWI) с коэффициентами диффузии b0 и b1000 с/мм2. Толщина выделяемого среза при DWI составила 5 мм, промежуток между срезами - 0, поле обзора - 34×24 см, время повторения (TR) 4994 мс, время эхо (ТЕ) 129 мс. Общее время сканирования включая такие режимы сканирования как: DWI, DTI, T1, T2, FLAIR не превышало 20 мин. Плоскость аксиального сканирования была ориентирована перпендикулярно линии, соединяющей переднюю и заднюю спайки мозга. Сагиттальная и коронарная плоскости сканирования выставлялись перпендикулярно по отношению к аксиальной плоскости сканирования. Диффузионно-тензорную визуализацию (ДТВ) выполняли отдельно, как дополнение к классической диффузионной МРТ в 25 направлениях с первичным получением цветовой карты фракционной анизотропии и последующим объемным моделированием кортикоспинальных путей. Реконструкцию полученных изображений осуществляли с помощью пакета рабочих программ Volume Viewer 7, анализ DTI проводили на рабочей станции AW Volume Share 7 через программное обеспечение READY View. На полученных изображениях оценивали значения фракционной анизотропии (FA, а также скорость диффузии (AvDC). Результаты исследования Все данные проверены на нормальность распределения с помощью теста Шапиро-Уилка. Полученные количественные данные по клиническим шкалам и показатели фракционной анизотропии имели p-value меньше 0,05, что свидетельствует о значительном отклонении от нормального распределения для этих переменных. Была сделана тепловая матрица корреляций для экспериментальной группы, где показатели клинических оценочных шкал нашей выборки пациентов, перенесших ишемический инсульт, сравнивали с данными их фракционной анизотропии кортикоспинального пути. Получена корреляционная связь между показателями отношения фракционной анизотропии ипсилатерального КСТ к контралатеральному КСТ и клиническими методами количественной оценки двигательного дефицита, такими как показатели по NIHSS, Фрэнчай, Хаузера, Ривермид, FIM. Следующим этапом было сравнение показателей фракционной анизотропии (FA), а также дельты фракционной анизотропии и отношения FA ипсилатерального полушария к контралатеральному полушарию межу двумя группами: контрольной и группы пациентов с перенесенным ОНМК (рис. 1). Для наглядного отображения разницы между показателями фракционной анизотропии, нами был рассмотрен вариант посчитать разницу в показателях между «здоровым полушарием» и полушарием, где произошел ишемический инсульт, то есть была вычислена дельта. Далее, изучив литературу, мы пришли к выводу, что большинство авторов использует отношение между показателями фракционной анизотропии, например, в работах [3, 10], используется методика оценки отношения между показателями ипсилатерального КСТ и контратерального инсульту КСТ. Данная методика применяется потому, что на данный момент не существует золотого стандарта проведения исследования и не существует референтных показателей ДТВ для здоровых людей. Для основной группы показатели фракционной анизотропии анализировалась, как на стороне поражения, так и на противоположной стороне. Для контрольной группы эти показатели учитывались со стороны правого и левого полушарий. В результате было установлено, что фракционная анизотропия в КСТ значительно снижена на стороне перенесенного ОНМК относительно контралатерального полушария, а в контрольной группы разница между правым и левым полушарием была минимальная. Наглядно эти данные отражены в табл. 1. Рис. 1. А - цветная карта фракционной анизотропии. Аксиальное изображение на уровне подкорковых ядер. Б - простроенная трехмерная модель кортикоспинальных путей пациента (выделены синим цветом.), перенёсшего ОНМК в левом полушарии головного мозга Таблица 1. Характеристика показателей фракционной анизотропии в КСТ у пациентов контрольной и экспериментальной группы Показатели Группа после инсульта (n=42) Me [Q1-Q3] Контроль (n=23) Me [Q1-Q3] p Фракционная анизотропия справа (для группы с инсультом - контралатерально поражению) 0,547 [0, 529-0, 562] 0,554 [0, 536-0, 564] <0,001 Фракционная анизотропия слева (для группы с инсультом - ипсилатерально поражению) 0,540 [0, 522-0, 550] 0,556 [0, 540-0, 562] 0,004 Дельта 0,023 [0, 018-0, 032] 0,003 [0, 002-0, 004] 0,001 Отношение слева/справа (для группы с инсультом контралатерально поражению/ипсилатерально) 0,886 [0, 868-0, 893] 0,995 [0, 992-1, 000] 0,002 В проведенном исследовании был использован непараметрический тест Манна-Уитни для сравнения показателя фракционной анизотропии между экспериментальной и контрольной группами. Результаты теста показали статистически значимые различия в медианах между группами (U=8,0, p<0,0001), указывая на значимую асимметрию диффузии в мозге участников, перенесших церебральный инсульт. Эти находки подтверждают гипотезу о различии структурной целостности мозга между исследуемыми группами, что может иметь клиническое значение в контексте исследуемых заболеваний. Для дальнейшего анализа и оценки силы связи показателей FA с данными клинической оценки двигательного дефицита был применен коэффициент корреляции Спирмена, результаты представлены в табл. 2. Коэффициент корреляции Спирмена (rs) интерпретируется следующим образом: значение rs выше 0,80 указывает на очень сильную корреляционную связь. Данная таблица демонстрирует сильные корреляционные связи между показателем «FA left/right» (отношение фракционной анизотропии ипсилатерального полушария к контралатеральному полушарию у пациентов с инсультом, либо отношение фракционной анизотропии левого полушария к правому в контрольной группе) и рядом клинических показателей. К ним относятся результаты, полученные по оценочным шкалам инсульта, таким как Шкала Национального института здравоохранения (NIHSS), Шкала Френчай, Шкала Ривермид и Шкала функциональной независимости (FIM). Эти корреляционные связи указывают на значимую связь между показателями трактографии и неврологического статуса пациентов, особенно в контексте двигательных нарушений. Таблица 2. Таблица сила связи по Спирмену Показатель NIHSS p Френчай p Хаузера p Ривермид p FIM p FA left/right (отношение FA с ипсилатеральной стороны к контралатеральной очагу поражения) -0,856 0,001 0,862 0,003 -0,873 <0,001 0,817 0,004 0,860 0,002 AVDC left/right (отношение средней скорости диффузии с ипсилатеральной стороны к контралатеральной очагу поражения) -0,525 0,011 0,523 0,012 -0,508 0,005 0,554 0,003 0,539 0,004 Обсуждение результатов исследования Анализируя показатели диффузии были выявлены значимые различия в показателях фракционной анизотропии (FA) между пациентами с инсультом и контрольной группой, подтвержденные тестом Манна-Уитни (U=8,0, p<0,0001). Пациенты с инсультом продемонстрировали значительную асимметрию в значениях FA между ипсилатеральным и контралатеральным по отношению к очагу поражения кортикоспинальными трактами. Эти данные согласуются с ранее опубликованными результатами, где изменения FA и отношение средней скорости диффузии также связывались со структурными повреждениями белого вещества после инсульта. Корреляционный анализ по Спирмену показал сильные связи между показателем отношения FA ипсилатерального КСТ к контралатеральному КСТ (FA left/right) и показателями клинической оценки двигательного дефицита, такими как данные NIHSS (rs = -0,856), Френчай (rs = 0,862), Хаузера (rs = -0,873) и Ривермид (rs = 0,817). Это указывает на значительную ассоциацию между степенью структурных изменений в кортикоспинальном тракте и степенью двигательного дефицита у пациентов с инсультом. Наши результаты согласуются с ранее опубликованными данными исследований [17], где среднее значение FA у пациентов с инсультом составляло 0,42±0,11, что коррелировало с тяжестью двигательных нарушений [15]. Также было выявлено значительное снижение FA у пациентов с инсультом, со средними значениями FA в пределах 0,38-0,46, что отражает степень повреждения белого вещества. Дополнительные исследования, проведенные рядом авторов, подтверждают важность FA в прогнозировании исходов инсульта. В частности, в 2023 г. [14] показано, что асимметрия FA≥0,15 является предиктором ограниченного восстановления верхних конечностей после инсульта [12]. Были опубликованы данные о снижение FA в среднем на 20% в пораженных областях мозга у пациентов с геморрагическим инсультом. Также продемонстрировано [1, 8], что ранние изменения FA могут предсказывать моторные исходы у пациентов с острым ишемическим инсультом. Заключение Применение оценочных шкал совместно с анализом результатов диффузионно-тензорной МРТ у пациентов, перенесших ишемический инсульт, позволяет точнее оценить объём поражения кортикоспинальных трактов и степень утраты двигательной функции, а также скорректировать дальнейшую тактику проводимых лечебно-реабилитационных мероприятий. При этом характеристика бальной оценки клинического состояния по существующим шкалам может быть дополнена объективными показателями инструментальной методики МР-трактографии, что расширяет возможность количественно объективно оценить степень поражения белого вещества головного мозга и протекающих в нем процессов демиелинизации. Таким образом, полученные данные могут иметь важное клиническое значение, позволяя использовать показатели FA для оценки степени морфо-функционального повреждения кортикоспинального тракта и в дальнейшем прогнозировать регресс двигательного дефицита. Включение данных трактографии в клиническую практику может помочь в уточнении индивидуализированных планов реабилитации для пациентов, перенесших церебральный инсульт.

Об авторах

Ринат Раисович Гизатуллин

Башкирский государственный медицинский университет

Email: email@example.com
ассистент кафедры неврологии, аспирант кафедры неврологии, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Россия, 45008, Уфа, ул. Ленина 3

Денис Энверович Байков

Башкирский государственный медицинский университет

Email: email@example.com
доктор медицинских наук, профессор кафедры общей̆ хирургии, трансплантологии и лучевой̆ диагностики, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Россия, 45008, Уфа, ул. Ленина 3

Лейла Ринатовна Ахмадеева

Башкирский государственный медицинский университет

Email: email@example.com
доктор медицинских наук, магистр клинической̆ психологии, профессор кафедры неврологии, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Россия, 45008, Уфа, ул. Ленина 3

Галина Владимировна Байкова

Башкирский государственный медицинский университет

Email: email@example.com
доцент кафедры педиатрии, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Россия, 45008, Уфа, ул. Ленина 3

Список литературы

Дополнительные файлы