Изменчивость морфометрических характеристик парных артерий головного мозга у детей в период раннего детства

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

На фоне увеличения количества выполняемых нейрохирургических операций, в том числе у детей [1], сведения об анатомической изменчивости и морфометрических характеристиках главных мозговых артерий представляют несомненный интерес для совершенствования диагностики и методов оперативного лечения патологии головного мозга [2]. В литературе имеются многочисленные работы, освещающие сведения о возрастной, половой и билатеральной изменчивости артерий головного мозга взрослых людей в норме и при различных патологиях [2–7].

Исследованию артерий головного мозга у детей посвящено значительно меньшее количество работ. При этом подавляющая часть касается вариантов артериального круга большого мозга [8, 9] или затрагивает параметры той или иной артерии при каком-либо заболевании [10, 11] либо аномалии.

Сведений о морфометрических параметрах артерий головного мозга у детей в норме в популярных базах научных данных (eLIBRARY.RU, PubMed, ResearchGate и др.) среди отечественных и зарубежных публикаций нами не обнаружено.

Современные технологии (КТ, МРТ), безусловно, позволяют прижизненно получить такие данные, но учитывая тот факт, что у детей данные процедуры проводятся реже, чем у взрослых, и по строгим показаниям, получить сведения об анатомической норме этих артерий затруднительно. Между тем эти сведения могли бы быть полезны при интерпретации рентгенографических исследований сосудов, а также должны учитываться при разработке и адаптации внутрисосудистых устройств для использования в педиатрии.

Цель — представить данные о морфометрических характеристиках парных артерий головного мозга у детей в период раннего детства в норме с учётом половой и билатеральной изменчивости.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Материалом исследования послужили образцы прекоммуникационных сегментов передних мозговых артерий (ПМА), клиновидных частей средних мозговых артерий (СМА), прекоммуникационных сегментов задних мозговых артерий (ЗМА), внутричерепных частей позвоночных артерий (ПА) и мозговых отделов внутренних сонных артерий (ВСА), изъятые при аутопсии трупов 18 детей (13 мальчиков, 5 девочек) периода раннего детства (1–2 года), умерших по причинам, не связанным с острой сосудистой церебральной патологией.

Исследование выполнено на базе Саратовского государственного медицинского университета имени В.И. Разумовского в соответствии с требованиями Федерального закона от 12.01.1996 № 8-ФЗ (ред. от 03.07.2016, с изм. от 19.12.2016) «О погребении и похоронном деле» (с изменениями и дополнениями, вступившими в силу с 01.01.2017) (ст. 5), регламентирующего работу с секционным материалом. На проведение исследования получено разрешение этического комитета Саратовского государственного медицинского университета им. В.И. Разумовского (протокол № 7 от 1.03.2011 г.).

Наружный диметр и толщину измеряли под микроскопом МБС 9 на миллиметровых поперечных срезах нативных препаратов артерий, помещённых в чашку Петри с физиологическим раствором сразу же после их извлечения из трупа. Срезы производили с помощью бритвы из середины мозговой части ВСА перед её разделением на ПМА и СМА, из середины прекоммуникационных сегментов ПМА и ЗМА, начальной части СМА, участков внутричерепных частей позвоночных артерий перед их соединением в базилярную артерию. В связи с тем, что на срезе поперечник артерий имел эллипсоидную форму, измеряли два взаимно перпендикулярных размера наружного диаметра и из них определяли среднюю величину. Толщину стенки определяли прямым измерением, а внутренний диаметр (диаметр просвета) рассчитывали путём вычитания из величины наружного диаметра удвоенной толщины стенки.

Статистическая обработка. Полученный цифровой материал обрабатывали вариационно-статистическим методом в программе Statistica v. 10. Предварительно материал исследования проверен на нормальность распределения с использованием теста Колмогорова–Смирнова. В случае нормального распределения определяли минимальное и максимальное значения (min–max), среднее арифметическое (M), ошибку среднего арифметического (m), среднее квадратическое отклонение (s) и коэффициент вариации (С_v, %). В ряде случаев распределение было близко к нормальному, в связи с этим для корректного анализа дополнительно для всех параметров была рассчитана медиана (Ме) и квартильный диапазон [Q25; Q75].

Парные сравнения групп выполняли с использованием критерия Стьюдента и U-критерия Манна–Уитни. Надёжность используемых статистических оценок принималась не менее 95%.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В периоде раннего детства наибольшим наружным диаметром среди изученных артерий обладает ВСА (в среднем 2,60 мм). Она в среднем на 25,0% (р <0,001) шире ПА и СМА, имеющих примерно одинаковый наружный диаметр (р=0,875), —2,08 и 2,07 мм соответственно. В свою очередь наружный диаметр этих артерий в среднем на 15,7% (р <0,001) больше, чем у ЗМА и ПМА, имеющих примерно одинаковую величину данного параметра (р=0,328), — 1,83 и 1,76 мм соответственно.

Самым широким просветом также характеризуется ВСА (в среднем 2,30 мм). Её внутренний диаметр в среднем на 29,2% больше (р <0,001), чем у СМА (1,79 мм) и ПА (1,77 мм), не имеющих значимых различий по данному параметру (р=0,670). В свою очередь, диаметр просвета этих артерий в среднем на 16,5% больше (р=0,007), чем у ЗМА и ПМА, имеющих примерно одинаковую ширину просвета (р=0,394), — 1,55 и 1,49 мм соответственно. Схематично распределение артерий в порядке уменьшения их наружного диаметра и диаметра просвета можно представить так: ВСА > ПА=СМА > ЗМА=ПМА.

Толщина стенки изученных артерий не имеет статистически значимых различий (р=0,163–0,787) и варьирует в пределах от 0,13 до 0,15 мм.

Билатеральные различия обнаружены только у наружного диаметра и диаметра просвета ЗМА. Оба параметра преобладают в правом полушарии: 17,3% (р=0,009) и 19,9% (р=0,016) соответственно. Другие характеристики артерий несущественно различаются справа и слева. В указанном возрасте половые различия статистически подтверждаются только для наружного диаметра и диаметра просвета ВСА. Оба параметра преобладали у мальчиков: 9,1% (р=0,019) и 12,9% (р=0,006) соответственно. В связи с отсутствием у большинства артерий статистически подтверждённых билатеральных и половых различий, изученные параметры описаны обобщённо — для правой и левой сторон артериального круга, без учёта половой принадлежности (табл. 1). Для ЗМА и ВСА внесены уточнения, касающиеся имеющихся билатеральных и половых различий (табл. 2, 3).

 

Таблица 1. Средние морфометрические параметры передних мозговых, средних мозговых и позвоночных артерий в периоде раннего детства (n=36), мм / Table 1. Average morphometric parameters of the anterior cerebral, middle cerebral and vertebral arteries in the period of early childhood (n=36), mm

Артерия	Параметр	Вариационно-статистические показатели
		min–max	Ме [Q25; Q75]	М±m	σ	Cv
ПМА	Наружный диаметр	1,31–2,60	1,76 [1, 68; 1, 86]	1,76±0,04	0,24	13,6
	Толщина стенки	0,07–0,23	0,13 [0, 10; 0, 16]	0,14±0,01	0,04	29,0
	Диаметр просвета	1,07–2,46	1,48 [1, 38; 1, 56]	1,49±0,04	0,25	16,8
СМА	Наружный диаметр	1,31–2,56	2,10 [2, 04; 2, 12]	2,07±0,04	0,21	10,4
	Толщина стенки	0,07–0,27	0,13 [0, 10; 0, 15]	0,14±0,01	0,05	34,9
	Диаметр просвета	1,11–2,36	1,83 [1, 71; 1, 88]	1,79±0,04	0,22	12,1
ПА	Наружный диаметр	1,12–2,93	2,09 [1, 93; 2, 25]	2,08±0,06	0,34	16,5
	Толщина стенки	0,07–0,25	0,16 [0, 10; 0, 20]	0,15±0,01	0,05	33,3
	Диаметр просвета	0,92–2,47	1,79 [1, 68; 1, 85]	1,77±0,05	0,31	17,8

Примечание: ПМА — передняя мозговая артерия, СМА — средняя мозговая артерия, ПА — позвоночная артерия.

Note: ПМА — anterior cerebral artery, СМА — middle cerebral artery, ПА — vertebral artery.

 

Таблица 2. Средние морфометрические параметры задней мозговой артерии в периоде раннего детства с учётом билатеральных различий (n=36), мм / Table 2. Average morphometric parameters of the posterior cerebral artery in early childhood, taking into account bilateral differences (n=36), mm

Параметр		Вариационно-статистические показатели
		min–max	Ме [Q25; Q75]	М±m	σ	Cv
Наружный диаметр	Справа (n=18)	1,43–2,56	1,97 [1, 87; 2, 00]	1,97±0,07	0,23	14,9
	Слева (n=18)	0,75–2,31	1,68 [1, 53; 1, 86]	1,68±0,07	0,32	18,7
	Обобщённо	0,75–2,56	1,87 [1, 68; 1, 97]	1,83±0,06	0,33	18,2
Толщина стенки	Обобщённо	0,07–0,27	0,10 [0, 14; 0, 17]	0,13±0,01	0,05	34,0
Диаметр просвета	Справа (n=18)	1,16–2,36	1,69 [1, 49; 1, 78]	1,69±0,07	0,31	18,4
	Слева (n=18)	0,51–2,11	1,40 [1, 31; 1, 56]	1,41±0,08	0,34	24,4
	Обобщённо	0,51–2,36	1,36 [1, 53; 1, 70]	1,55±0,06	0,35	22,8

 

Таблица 3. Средние морфометрические параметры внутренней сонной артерии в периоде раннего детства с учётом половых различий (n=36), мм / Table 3. Average morphometric parameters of the internal carotid artery in early childhood, taking into account gender lychee (n=36), mm

Параметр		Вариационно-статистические показатели
		min–max	Ме [Q25; Q75]	М±m	σ	Cv
Наружный диаметр	Муж. (n=26)	1,87–3,37	2,65 [2, 54; 2, 84]	2,67±0,06	0,31	11,6
	Жен. (n=10)	2,12–2,68	2,43[2, 33; 2, 50]	2,42±0,05	0,15	6,3
	Обобщённо	1,87–3,37	2,55 [2, 43; 2, 70]	2,60±0,05	0,30	11,4
Толщина стенки	Обобщённо	0,07–0,25	0,15 [0, 10; 0, 20]	0,15±0,01	0,05	35,9
Диаметр просвета	Муж. (n=26)	1,47–2,92	2,36 [2, 25; 2, 59]	2,39±0,06	0,31	13,1
	Жен. (n=10)	1,87–2,48	2,09 [1, 94; 2, 11]	2,08±0,06	0,18	8,8
	Обобщённо	1,47–2,92	2,28 [2, 09; 2, 49]	2,30±0,05	0,31	13,6

 

Самым изменчивым параметром среди всех изученных артерий является толщина стенки (C_v варьирует от 29,0 до 35,9%, достигая наибольшей величины у ВСА). Наименее изменчивый параметр — наружный диаметр (С_v варьирует от 10,4 до 18,2%, достигая наименьшей величины у СМА).

ОБСУЖДЕНИЕ

В литературе имеются единичные данные о параметрах артерий головного мозга у детей. Так, в работе Ф.Х. Низамова [11] приводятся посмертные сведения о диаметре мозговых артерий 12 детей, страдавших ДЦП в тяжёлой форме. Автором указано, что в правом полушарии диаметр ПМА составляет 1,88±0,09 мм, СМА — 1,84±0,07 мм, ЗМА — 1,92±0,07 мм; в левом полушарии диаметр соответственно составляет 1,78±0,16; 1,71±0,09 и 1,72±0,04 мм. К сожалению, в работе не обозначен возраст детей и отсутствуют указания на то, какой диаметр измеряли: наружный или внутренний. Это обстоятельство не позволяет корректно сравнить полученные нами результаты с данными Ф.Х. Низамова.

У детей в периоде раннего детства по сравнению с усреднёнными данными для аналогичных параметров взрослых людей [5, 6] зафиксированы статистически значимо (р <0,001) меньшие размеры: наружный диаметр (в среднем на 35,6%), толщина стенки (в среднем на 91,2%) и диаметр просвета (в среднем на 26,8%) (рис. 1).

 

Рис. 1. Сравнительный анализ параметров передней мозговой артерии (a), средней мозговой артерии (b), задней мозговой артерии (c) и позвоночной артерии (d) у детей в периоде раннего детства и взрослых людей [4, 5]. ПРД — период раннего детства, НД — наружный диаметр, ВД — внутренний диаметр, ТС — толщина стенки. / Fig. 1. Comparative analysis of the parameters of the anterior cerebral artery (a), middle cerebral artery (b), posterior cerebral artery (c) and vertebral artery (d) in children in early childhood and adults [4, 5]. ПРД — period of early childhood, НД — outside diameter, ВД — inner diameter, ТС — wall thickness.

 

Наружный диаметр ВСА в юношеском возрасте, а также в первом и втором периодах зрелого возраста у мужчин статистически значимо больше, чем у женщин [5], что согласуется с результатами данного исследования, касающимися наличия половых различий морфометрических параметров указанной артерии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе представлены данные о наружном диаметре, толщине стенки и диаметре просвета передних, средних и задних мозговых артерий, а также внутренней сонной и позвоночной артерий у детей в периоде раннего детства в норме. Обнаружено значимое преобладание величин наружного диаметра и диаметра просвета задних мозговых артерий в правом полушарии мозга. Наружный диаметр и диаметр просвета внутренней сонной артерий больше у мальчиков. Большинство же других параметров не имеют статистически подтверждённых билатеральных и половых различий. Полученные данные могут быть полезны для интерпретации неинвазивных методов исследования, а также должны учитываться при разработке и адаптации внутрисосудистых устройств для использования в педиатрической практике.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (каждый автор внёс существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочёл и одобрил финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: концепция и дизайн исследования — В.Н. Николенко; сбор и обработка материала — Ю.А. Гладилин, О.А. Фомкина; статистическая обработка данных — О.А. Фомкина; анализ и интерпретация данных — О.А. Фомкина; написание и редактирование текста — О.А. Фомкина, В.Н. Николенко.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declares that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. Сoncept and design of the study — V.N. Nikolenko; collection and processing of material — Yu.A. Gladilin, O.A. Fomkinа; statistical data processing — O.A. Fomkinа; data analysis and interpretation — O.A. Fomkinа; writing and editing the text — O.A. Fomkina, V.N. Nikolenko.

Об авторах

Юрий Александрович Гладилин

Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского

Email: oafomkina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2623-561X
SPIN-код: 8879-0338

д.м.н., доцент

Россия, 410012, Саратов, Б. Казачья, д. 112

Ольга Александровна Фомкина

Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского

Автор, ответственный за переписку.
Email: oafomkina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1516-0504
SPIN-код: 9668-0043

д.м.н., доцент

Россия, 410012, Саратов, Б. Казачья, д. 112

Владимир Николаевич Николенко

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет); Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: nikolenko_v_n@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0001-9532-9957
SPIN-код: 8257-9084

д.м.н., профессор

Россия, Москва; Москва

Список литературы

Дополнительные файлы