CHANGES IN THE MORPHOMETRIC PARAMETERS OF THE BASILAR ARTERY WALL WHEN ITS COURSE IS GEOMETRICALLY ABNORMAL (KINKING AND COILING OF THE BASILAR ARTERY)

Full Text

Введение. В настоящее время заболевания головного мозга, развивающиеся в связи с гемодинамическими нарушениями, представляют серьезную социально-экономическую проблему, так как приводят к потере трудоспособности и инвалидизации людей молодого возраста [1, 12]. По данным ВОЗ, нарушение линейного хода артерий головного мозга занимает ведущее место в структуре патогенеза расстройств мозгового кровообращения, уступая лишь поражению сосудов атеросклеротического типа. Большое количество форм и достаточно сложная геометрическая конфигурация артерий при формировании патологической извитости приводят к серьезным гемодинамическим последствиям. Среди различных анатомических вариантов хода базилярной артерии практический интерес представляют кинкинг [9], при котором сосуд образует изгиб под острым углом, и койлинг, при котором происходит удлинение артерии с формированием петли или спирали [3]. Удлинение и патологическая извитость артерий чаще являются результатом компенсаторноприспособительного процесса к нарушению местного кровообращения при различных патологических состояниях, таких как артериальная гипертензия, атеросклеротическое поражение сосудов, васкулиты, заболевания шейного отдела позвоночника либо формируются во внутриутробном периоде и часто сочетаются с другими сосудистыми изменениями [1]. Нарушение анатомически нормального хода приводит к изменению линейности и иных физических показателей кровотока в данном сегменте артерии, что может привести к нарушению кровообращения в зоне, снабжаемой данным сосудом. Практический интерес данный вариант развития представляет в связи с высокой частотой встречаемости вертебробазилярной недостаточности среди людей с жалобами на головокружение, шум в ушах, пошатывание при ходьбе. В процессе инструментального обследования у таких пациентов обнаруживаются признаки нарушения кровообращения в вертебробазилярном бассейне. В клиническом плане патологическая извитость артерий представляет собой гемодинамически значимую извитость с симптомами нарушения мозгового кровообращения в определенном сосудистом бассейне c учетом строения артериального круга основания мозга при отсутствии значимого атеросклеротического поражения извитого сосуда [6]. Таким образом, говорить о патологической извитости возможно при сочетании анатомической находки и выраженной клинической картины с данными дополнительного инструментального обследования. Целью исследования явилось выявление закономерности изменения морфометрических параметров базилярной артерии при изменении геометрической конфигурации ее хода с формированием острого угла, спирали или петли. Материал и методы. Исследование проводили на базе кафедры нормальной анатомии человека ВГМУ им. Н. Н. Бурденко. Материл получен из патологоанатомического отделения БУЗ ВО «ВГКБСМП № 1» (г. Воронеж). Программа исследования имеет положительное заключение локального этического комитета ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н. Н. Бурденко» (протокол № 4 от 26.09.2018 г.). Объектом исследования стала случайная выборка в количестве 16 единиц. Расчеты размеров выборки не были произведены ввиду того, что объективно оценить размеры и состав генеральной совокупности не представляется возможным. Тем не менее, полагаем, что выборка является репрезентативной. В ее структуре представлены препараты головного мозга, полученные от людей, умерших естественной смертью от заболеваний, не связанных с цереброваскулярной патологией, разных полов, возрастов и расовой принадлежности. Случайная выборка позволяет избежать ошибок (отклонений) субъективного характера, когда в выборку попадают отобранные единицы, способные повлиять на искомый результат. На 16 нефиксированных препаратах головного мозга, полученных при аутопсии, методом макро-и микропрепарирования выделены базилярные артерии. На препаратах оценивали ход сосудов, методом ангиоморфометрии проводили измерение внешних диаметров базилярных артерий, измеряли толщину стенки артерии в месте слияния позвоночных артерий в базилярную и в месте деления изучаемого сосуда на задние мозговые артерии, а также математически вычисляли диаметр просвета сосудов и величину показателя упругих свойств. Критерии соответствия: в исследование включали натуральные препараты головного мозга с наличием базилярной артерии без признаков повреждения, с недеформированными стенками, без участков размягчения сосудистой стенки и травматических разрывов. В ходе исследования изучаемые препараты разделили на 2 группы. Контрольную группу составили 11 единиц (68,75 %), включающих препараты с прямолинейным ходом базилярных артерий. Подопытная группа представлена 5 препаратами (31,25 %) с изменением геометрической конфигурации хода базилярной артерии в виде кинкинга (2 случая) и койлинга (3 случая). Диаметр и толщину стенки исследуемой артерии измеряли на миллиметровых поперечных срезах препаратов артерий с точностью до 0,01 мм с помощью медицинского микроскопа Микмед-5 (АО «ЛОМО», Санкт-Петербург). Диаметр просвета базилярной артерии представляли в виде разности наружного диаметра и удвоенной толщины стенки артерии. Длину базилярной артерии измеряли электронным штангенциркулем (Мегеон 80700 150 мм, Китай) от уровня слияния правой и левой позвоночных артерий до начала задних мозговых артерий с точностью до 0,01 мм. По формуле Менса-Мюллера математически вычисляли величину показателя упругих свойств, используемую в практической медицине для оценки степени упругого напряжения сосудистых стенок. Этот метод дает погрешность от полученных в опыте величин не более чем на 10 %. Показатель для сосудов эластического и мышечного типов составляет 0,24 и 0,35 соответственно. С математической точки зрения, этот показатель является разностью квадрата наружного радиуса и отношения квадрата радиуса просвета к квадрату наружного радиуса: ВПУС=Vn2-Vp2/Vn2, где Vn - наружный радиус артерии; Vp - радиус просвета артерии [2]. В норме базилярная артерия имеет прямолинейный ход, длину - от 21 до 42 мм, диаметр - от 1,75 до 6 мм. На своем протяжении базилярная артерия имеет ряд ветвей и делится на 2 задние мозговые артерии, принимающие участие в образовании артериального круга основания мозга. Данные показатели измеряли в процессе исследования. Для оценки макроструктурных изменений сосудистой стенки в связи с действием гемодинамически измененного тока крови использовали следующие дополнительные показатели: толщина стенки сосуда, диаметр просвета сосуда, величина показателя упругих свойств. Результаты исследования. В ходе ангиоморфометрии 16 базилярных артерий в 11 (68,75 %) случаях выявлен нормальный линейный ход сосуда (рисунок, а) с длиной артерии 30,8±0,5 мм, средний наружный диаметр артерии с нормальным ходом составил 4,47±0,11 мм, толщина сосудистой стенки в месте слияния позвоночных артерий равнялась 0,31±0,01 мм, в области деления базилярной артерии на две задние мозговые артерии - 0,38±0,01 мм, диаметр просвета базилярной артерии с линейным ходом составил в среднем 2,79±0,08 мм. Показатель упругих свойств был равен 0,33±0,01. В 5 случаях выявлены изменения геометрической конфигурации хода базилярной артерии, а именно, в 2 случаях патологического хода сосуда формируется изгиб с образованием острого угла, т. е. кинкинг базилярной артерии, в 3 случаях - койлинг базилярной артерии с формированием спиралевидного хода сосуда. При кинкинге базилярной артерии (см. рисунок, б) длина исследуемого сосуда в двух выявленных случаях составила 54,8 и 57,4 мм, что значительно превышает средние значения длины базилярных артерий с линейным ходом. Наружный диаметр исследуемых артерий составил 6,78 и 7,02 мм. Толщина сосудистой стенки в месте слияния позвоночных артерий составила 0,54±0,01 и 0,59±0,01 мм, в области деления базилярной артерии на две задние мозговые артерии - 0,58±0,01 и 0,61±0,01 мм, диаметр просвета базилярной артерии, полученный методом вычисления, - 5,62 и 5,8 мм. Все исследуемые величины значительно превосходят средние морфометрические показатели сосуда с линейным ходом. Величина показателя упругих свойств составила 0,34±0,01, что существенно не отличается от средних значений для артерий мышечного типа. При койлинге базилярной артерии (см. рисунок, в) длина патологически извитых артерий в трех выявленных случаях составила 66,8, 69,3 и 74,4 мм, что значительно превышает нормативные значения длины базилярных артерий, имеющих прямолинейный ход. Наружный диаметр сосудов составил 6,92, 7,04 и 7,11 мм. Толщина сосудистой стенки в месте слияния позвоночных артерий составила 0,57±0,01, 0,61±0,01 и 0,64±0,01 мм, в области деления базилярной артерии на две задние мозговые артерии - 0,59±0,01, 0,63±0,01 и 0,65±0,01 мм, диаметр просвета базилярной артерии, полученный методом вычисления, -5,74, 5,78 и 5,81 мм. Все исследуемые величины значительно превосходят средние морфометрические показатели сосуда с прямолинейным ходом. Величина показателя упругих свойств равна 0,35±0,01, что существенно не отличается от средних значений для артерий мышечного типа. Обсуждение полученных данных. Проведенные исследования свидетельствуют о возможном влиянии изменения реологических свойств крови и физических характеристик кровотока, возникающих в результате нарушения линейного хода базилярной артерии и значительного увеличения ее длины, на строение сосудистой стенки в виде ее утолщения, а также на увеличение наружного диаметра патологически извитого сосуда с увеличением просвета сосуда. Однако существенного влияния на величину показателя упругих свойств не обнаружено. Основным результатом исследования явилось установление зависимости морфометрических изменений исследуемых показателей от нарушения геометрической конфигурации хода базилярной артерии. В результате формирования спирали или петли происходит турбулизация кровотока за счет увеличения скорости. В результате уменьшения гидравлического диаметра базилярной артерии формируются пристеночные вихревые потоки и увеличивается общая скорость кровотока. Описанные изменения физических свойств кровотока приводят к увеличению гемодинамического сопротивления сосудистой сети и уменьшению кровоснабжения головного мозга [4]. По данным ряда исследователей, выявлена прямая закономерность возможности развития описываемой патологии в результате действия повышенного артериального давления на стенки сосудов [7, 10]. Порог возникновения турбулентных потоков в артериальном сосуде зависит от диаметра его просвета. Общая скорость кровотока в артериях, подвергшихся изменению геометрической конфигурации хода, зависит от степени артериальной гипертензии, которая оказывает непосредственное действие на стенки сосуда. Совокупность описываемых факторов позволяет предположить изменение диаметра артерии при патологической извитости по сравнению с нормой. Ток крови в базилярной артерии при нормальной прямолинейной ориентации происходит в ламинарном режиме, являющимся наименее энергозатратным. Образование вихревых потоков крови при прохождении участка сформировавшегося кинкинга или койлинга вызывает потерю давления на выходе из подвергшегося изменению геометрической конфигурации участка артерии [11]. Данный факт, несомненно, приводит к формированию гемодинамически значимых нарушений кровообращения в базилярном бассейне [5, 6, 8]. Заключение. Таким образом, полученные в результате исследования данные свидетельствуют о значимо большем наружном диаметре базилярной артерии, а также увеличении толщины сосудистой стенки и внутреннего просвета в случае образования кинкинга или койлинга, что указывает на прямое гемодинамическое влияние в результате изменения реологических свойств крови и физических показателей кровотока, связанных с нарушением прямолинейности хода артерии и значительным увеличением ее длины, а также с дополнительными факторами, такими как артериальная гипертензия, васкулит, атеросклероз и прочие патологические состояния. Выявлена закономерность изменения структуры сосудистой стенки при формировании кинкинга или койлинга базилярной артерии, что свидетельствует о прямом влиянии нарушения линейности кровотока в связи с изменением геометрической конфигурации хода сосуда на его анатомическое строение. Использование современных диагностических возможностей МРА в сочетании с ультразвуковым ангиосканированием позволяет достаточно точно определять анатомические варианты извитости базилярной артерии и оценить гемодинамическую значимость выявленного изменения геометрической конфигурации хода сосуда. Объективизация полученных данных и клинической симптоматики поможет спрогнозировать дальнейшую тактику лечения с возможностью хирургической коррекции гемодинамически значимой извитости. Вклад авторов: Сбор и обработка материалов: А. М. К., А. Г. К. Анализ и интерпретация данных: Н. Т. А. Статистическая обработка данных: С. В. К., Д. Б. Н. Написание текста: С. В. К., Д. Б. Н. Авторы сообщают об отсутствии в статье конфликта интересов.

About the authors

N. T. Alekseeva

N. N. Burdenko Voronezh State Medical University

Email: alexeevant@list.ru
10 Studencheskaya St., Voronezh 394036

S. V. Klochkova

I. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: swetlana.chava@yandex.ru
15/13 bld. 1 Rossolimo St., Moscow 119992

D. B. Nikityuk

Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety; I. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: dimitrynik@mail.ru
2/14 Ustyinskiy Dr., Moscow 109240

A. M. Karandeeva

N. N. Burdenko Voronezh State Medical University

Email: arina_karandeeva@mail.ru
10 Studencheskaya St., Voronezh 394036

A. G. Kvaratskheliya

N. N. Burdenko Voronezh State Medical University

Email: anna_kvar_83@mail.ru
10 Studencheskaya St., Voronezh 394036

References

Supplementary files