Влияние пола на морфометрическую изменчивость продолговатого мозга и моста у взрослых людей с учетом типа основания черепа по данным магнитно-резонансной томографии

В современной нейрохирургии с внедрением новых, эндо- и стереоскопических малоинвазивных технологий активно развивается нейроморфология, которая необходима для определения морфотопометрических параметров структур головного мозга [1, 2]. В связи с активным внедрением в повседневную практику метода магнитно-резонансной томографии (МРТ) для проведения нейроанатомических исследований возникла необходимость изучения размеров структур головного мозга без патологии и закономерностей их индивидуальной изменчивости, ранее изучавшиеся на трупном материале, а в последствии по данным МРТ [2, 3]. МРТ несет большую морфометрическую информацию о структурах головного мозга, позволяющую дифференцировать здоровую мозговую ткань от патологических процессов, протекающих в головном мозге [4]. Полученные данные необходимы на этапе планирования доступа к участку мозгового вещества, минимизируя хирургическую травму [5, 6]. Высокий уровень анатомической детализации структур ромбовидного мозга имеет решающее значение для правильной интерпретации их внутренних объемных поражений [5]. Большой исследовательский интерес вызывают труднодоступные структуры ромбовидного мозга, такие как продолговатый мозг и мост, расположенные в задней черепной ямке и играющие важную роль в обеспечении витальных функций [1]. В литературе встречаются работы, посвященные изучению морфометрической изменчивости структур ромбовидного мозга у плодов [7], в детском возрасте [8—10], в половом и возрастном аспектах [11—13]. Описана взаимосвязь структур ромбовидного мозга с формой головы и свода черепа [14, 15] и в единичных исследованиях — с типом основания черепа [16]. Остаются спорными исследования, посвященные изучению оценки влияния величины базилярного угла на изменчивость нейроморфологии продолговатого мозга и моста, прилежащих к основанию черепа. Ранее исследования касались изучения морфологии структур черепа в зависимости от его конфигурации, т.е. величины угла основания черепа (типа основания черепа), и только в единичных работах представлена типовая изменчивость структур головного мозга [16, 17]. Поэтому актуальным является проведение исследований, направленных на прижизненном изучении изменчивости строения ромбовидного мозга с учетом типа основания черепа.

Цель исследования: определить половую морфометрическую изменчивость продолговатого мозга и моста у взрослых людей с учетом типа основания черепа по данным МРТ.

Выборка составляла 50 магнитно-резонансных томограмм голов мужчин и женщин среднего возраста от 22 до 60 лет без патологии черепа и головного мозга, согласно Международной возрастной периодизации (ВОЗ, 1965 г.). Исследование одобрено локальным этическим комитетом Саратовского государственного медицинского университета им. В.Н. Разумовского (№ 12 от 06.06.2023 г.). Все томограммы распределены по полу (25 мужчин, 25 женщин) с величиной угла основания черепа от 125,0° до 143,0° (медиобазилярный тип) [18]. Данные исследования структур ромбовидного мозга получены на 1,5T сверхпроводящем томографе PhilipsIngenia 1.5T в Институте «Международный томографический центр» сибирского отделения Российской академии наук Новосибирска. Методом компьютерной краниометрии в двух проекциях (сагиттальной, аксиальной) определяли параметры: высоты и длинноты продолговатого мозга (ВПМ, ДПМ) и моста (ВМ, ДМ); широты моста (ШМ) и продолговатого мозга на уровнях: верхней (ШПМвт), средней (ШПМст) и нижней третей (ШПМнт) (рис. 1).

Рис. 1. Магнитно-резонансные томограммы головного мозга.

а, б: красными линиями обозначены параметры моста: a — высота (сагиттальная проекция T1WI); b — ширина, c — длина (аксиальная проекция T2WI); в—е: красными линиями обозначены параметры продолговатого мозга: a — высота (сагиттальная проекция T1WI); b, c, d — ширина верхней, средней и нижней третей, e — длина (аксиальная проекция T2WI).

Статистический анализ полученных данных проводили с помощью прикладной программы Statistica-6 в среде Windows. Для всех изученных краниометрических параметров каждой половой группы определяли средние значения и диапазоны исследуемых измерений, стандартное отклонение и вариабельность параметров. Нормальное распределение данных внутри групп проверяли и подтверждали тестами Колмогорова—Смирнова и Шапиро—Уилка. Для оценки статистически значимых различий между средними величинами изученных параметров использовали параметрический критерий Стьюдента, значимый при p<0,05.

Наше исследование посвящено определению влияния угла основания черепа на половую изменчивость параметров продолговатого мозга и моста. Представленные результаты данного исследования посвящены только изучению половой изменчивости структур ромбовидного мозга у лиц, имеющих средний тип основания черепа (медиобазилярный тип), а половые различия этих структур головного мозга у лиц с крайними типами основания черепа (платибазилярный тип — плоский череп и флексибазилярный тип — высокий череп) будут описаны в следующих работах.

Изученные нами линейные параметры моста и продолговатого мозга, позволившие проанализировать влияние пола на их изменчивость, представлены в таблице.

Половая изменчивость линейных параметров структур ромбовидного мозга

Примечание. р₁ — достоверность между рядом лежащими параметрами у мужчин; р₂ — достоверность между рядом лежащими параметрами у женщин; р₃— достоверность параметров между мужчинами и женщинами. Остальные обозначения см. в тексте.

У мужчин ширина моста (32,9±0,5 мм) больше на 8,5 мм длины (24,4±0,4 мм; p<0,05) и на 6,7 мм его высоты (26,2±0,4 мм; p<0,05). У женщин ширина моста (31,3±0,4 мм) преобладает над его длиной на 7,8 мм (23,5±0,2 мм; p<0,05) и высотой на 7,3 мм (24,0±0,2 мм; p<0,05). Из трех линейных параметров наименее вариабельна высота моста как у мужчин, так и у женщин (Cv=6,2 и 5,3 соответственно) по сравнению с его длиной и шириной (Cv=7,1 и 6,1; 8,0 и 7,7 соответственно) (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма половой изменчивости линейных показателей моста.

В нашем исследовании ширина продолговатого мозга у мужчин постепенно увеличивалась от нижней его трети к верхней в целом на 5,2 мм, составляя в нижней трети 14,1±0,3 мм, в средней трети — на 2,5 мм (16,6±0,3 мм; p<0,05) и в верхней — еще на 2,7 мм (19,3±0,3; p<0,05). У женщин определено подобное последовательное увеличение ширины продолговатого мозга снизу вверх в целом на 5,3 мм: начиная с 13,7±0,2 мм на уровне нижней трети, в средней трети — на 2,6 мм (16,3±0,2 мм; p<0,05), в верхней трети — также как у мужчин на 2,7 мм (19,0±0,2 мм; p<0,05) (рис. 3).

Рис. 3. Диаграмма половой изменчивости ширины продолговатого мозга.

Длина продолговатого мозга у мужчин преобладает на 0,5 мм по сравнению с женщинами (14,1±0,2 и 13,6±0,2 мм соответственно; p<0,05), а его высота (22,0±0,7 мм) на 0,3 мм больше у мужчин, чем у женщин (21,0±0,4 мм), но эта разница статистически незначима (p>0,05) (рис. 4).

Рис. 4. Диаграмма половой изменчивости высоты и длины продолговатого мозга.

Наибольшей изменчивости у мужчин и женщин подвержена высота (Cv=15,2 и 9,7 мм) продолговатого мозга, наименьшей — у мужчин длина (Cv=6,8 мм), у женщин — ширина на уровнях верхней и средней третей (Cv=5,9 и 6,0 мм соответственно).

Настоящее исследование предоставило анализ половой изменчивости средних значений и диапазоны линейных параметров структур ромбовидного мозга у лиц, имеющих среднюю величину базилярного угла черепа, и определило их статистически значимые различия. Установлено влияние пола на величину средних значений параметров моста и продолговатого мозга, что соответствует раннее опубликованным исследованиям [1, 4, 6]. По данным ряда авторов, у мужчин выявлены более высокие средние значения параметров структур ствола головного мозга на уровне значимости 5,0—7,0% [4, 11]. По нашим данным, у мужчин высота моста на 2,2 мм (26,2±0,4 и 24,0±0,2 мм; p<0,05), ширина на 1,6 мм (32,9±0,5 и 31,3±0,4 мм; p<0,05), длина на 0,9 мм (24,4±0,4 и 23,5±0,2 мм; p<0,05) больше, чем у женщин. Подобные половые различия получили И.И. Каган и соавт. [4], определив самые высокие значения параметров моста в мужской возрастной группе: сагиттального — на 0,8 мм (16,0±0,2 и 15,2±0,2 мм соответственно; p<0,05), вертикального — на 1,7 мм (24,9±0,2 и 23,2±0,2 мм соответственно; p<0,01), связывая преобладание некоторых анатомических образований головного мозга с большими его размерами и общей площадью мозга у мужчин.

Средние значения широты продолговатого мозга у мужчин и женщин постепенно увеличиваются от нижней его трети к верхней на 5,2 и 5,3 мм, но их различия на всех трех уровнях статистически незначимы. Длина продолговатого мозга на 0,5 мм у мужчин больше, чем у женщин (14,1±0,2 и 13,6±0,2 мм; p<0,05), тогда как половое различие высоты продолговатого мозга составляет только 0,3 мм (22,0±0,7 и 21,7±0,4 мм; p>0,05). По данным А.И. Гайворонского и соавт. [2], максимальная ширина продолговатого мозга по результатам МРТ составила 18,9±0,4 мм, что приближается к значению этого параметра на уровне верхней трети, полученного нами. Однако длина продолговатого мозга (28,8±0,7 мм) в 2 раза превышает наш результат, что вероятно, связано различной методикой исследования. S. Singh и соавт. [15] не подтвердили влияния пола на изменчивость размеров моста и продолговатого мозга, тогда как M.I. Metwally и соавт. [1] в своей работе описали значительное преобладание длиннот моста и продолговатого мозга в мужской возрастной группе.

Таким образом, сравнительный анализ параметров структур ромбовидного мозга у лиц медиобазилярного типа черепа показал статистически значимое влияние пола на изменчивость линейных размеров моста и длины продолговатого мозга с преобладанием таковых у мужчин. Высота и широты продолговатого мозга не зависят от половой принадлежности.

Полученная информация о половых различиях производных ромбовидного мозга при медиобазилярном типе черепа может использоваться нейрохирургами как анатомическое обоснование для планирования тактики вмешательств на структурах головного мозга, а также пополнить нейроанатомическую базу данных.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Алешкина О.Ю., Кулиев Н.Х.

Сбор и обработка материала — Кулиев Н.Х., Полковова И.А., Богомякова О.Б., Гусева М.А., Тулупов А.А.

Статистическая обработка — Кулиев Н.Х.

Написание текста — Алешкина О.Ю., Кулиев Н.Х., Бикбаева Т.С., Полковова И.А.

Редактирование— Алешкина О.Ю., Бикбаева Т.С., Васильев Ю.Л.

Participation of authors:

Concept and design of the study — Aleshkina O.Yu., Kuliev N.Kh.

Data collection and processing — Kuliev N.Kh., Polkovova I.A., Bogomyakova O.B., Guseva M.A., Tulupov A.A.

Statistical processing of the data — Kuliev N.Kh.

Text writing — Aleshkina O.Yu., Kuliev N.Kh., Bikbaeva T.S., Polkovova I.A.

Editing — Aleshkina O.Yu., Bikbaeva T.S., Vasil’ev Yu.L.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.