Конституциональные особенности структур основания черепа детей 8—12 лет в норме и при рецидивирующем подвывихе позвонков СI—СII

Основание черепа и шейный отдел позвоночного столба (ШОПС) представляют собой уникальную анатомическую систему, обеспечивающую важнейшие функции по защите жизненно важных центров головного и спинного мозга, сохраняя при этом мобильность в шейных сегментах.

Сложная комплексная структура этого отдела формируется и преобразуется на протяжении всего развития организма [1, 2]. Установлено, что передний отдел основания черепа (ОЧ) конструктивно и функционально связан с лицевым черепом, а задний — с позвоночным столбом, мышцами затылочной области [3].

Особенности анатомии затылочно-позвоночной области, включающей образования затылочной кости, расположенные вокруг большого затылочного отверстия (БО), и два верхних шейных позвонка, связки, суставы, мышцы, привлекали исследователей в основном в связи с аномалиями развития основания черепа, шейных позвонков и другой краниовертебральной патологией [4].

Патология шейного отдела позвоночного столба занимает одну из лидирующих позиций среди болезней позвоночника [5], а в детском возрасте наиболее часто встречаются подвывихи позвонков С_I—С_II [6]. Этиология и механизмы развития кривошеи до конца не выяснены [1].

Одним из клинических маркеров системной дисплазии соединительной ткани служит гипермобильность суставов позвоночного столба [7], в частности, повторяющиеся подвывихи в его шейном отделе у детей [8].

Персонифицированный подход к пациенту предполагает повышение требований к уровню детальных знаний возрастных анатомических особенностей обследуемого при оценке результатов, полученных с помощью современных методов визуализации, в том числе компьютерной и магнитно-резонансной томографии [7]. Сведения о морфологии и вариантной анатомии структур черепа многочисленны и разнообразны, однако некоторые из них, касающиеся его конституциональной и индивидуальной изменчивости в норме и патологии, требуют уточнения и научного обоснования [1, 9].

Цель исследования: определить конституциональные особенности структур основания черепа детей 8—12 лет в норме и при рецидивирующем подвывихе позвонков С_I—С_II.

Проведены исследования компьютерных томограмм (КТ) детей в возрасте от 8 до 12 лет, поступивших в период с 2016 по 2020 г. в детскую областную клиническую больницу им. Н.Н. Силищевой г. Астрахань с подозрением на черепно-мозговую травму, травму шейного отдела позвоночного столба и с синдром острой кривошеи.

Всего обследованы 212 детей без патологий ШОПС и 96 пациентов с рецидивирующими подвывихами позвонков С_I—С_II. От родителей всех участников было получено информированное согласие. Исследование было одобрено этическим комитетом Астраханского государственного медицинского университета (протокол №5 от 6 ноября 2018 г.).

Исследование проводилось на 64-срезовом компьютерном томографе GE Optima CT 660 (Россия). Морфометрию КТ осуществляли с помощью программы Radiant (Россия) с учетом рекомендаций [10].

Определяли следующие параметры: расстояние между аурионами (ширина основания черепа), расстояние от назиона до опистиона (длина основания черепа). На основе полученных данных был вычислен базилярный указатель (БУ) как отношение ширины основания черепа к его длине в процентах. В зависимости от значения БУ каждый пациент был отнесен к одной из трех групп: с долихобазилярной (БУ менее 89%), мезобазилярной (БУ 89—98%) и брахибазилярной (БУ более 98%) формой основания черепа (ФОЧ). Изучали также расстояние между точками большого отверстия (БО) по срединной сагиттальной оси (продольный диаметр БО); расстояние между наиболее удаленными точками БО по фронтальной оси (поперечный диаметр БО); расстояние от точки переднего полюса затылочного мыщелка (ЗМ) до точки заднего полюса ЗМ (продольный размер ЗМ); расстояние между крайними боковыми точками суставной поверхности ЗМ, расположенными на перпендикуляре к продольной оси этой суставной поверхности, проведенной через ее середину (поперечный размер ЗМ).

На рисунке представлена методика определения продольного и поперечного диаметров большого отверстия (а), продольного и поперечного размеров затылочного мыщелка (б).

Определение продольного (а) и поперечного (б) диаметров большого отверстия, продольного и поперечного размеров затылочного мыщелка (в).

Проверка гипотезы распределения признака с использованием критерия Шапиро—Уилка показала распределение, близкое к нормальному. Все полученные данные подвергали статистической обработке методами вариационной статистики. Определяли среднее арифметическое значение (М), среднее квадратическое отклонение (σ). Полученные данные использовали для выявления влияния контролируемого фактора (БУ) на результирующие признаки с помощью однофакторного дисперсионного анализа ANOVA. Были определены табличные значения F, критического для групп детей без патологии шейного отдела позвоночного столба (ШОПС) — 3,04, и для обследованных с рецидивирующим подвывихом С_I—С_II — 3,1. С целью выявления силы влияния контролируемого фактора вычисляли коэффициенты эмпирического корреляционного отношения h и коэффициент детерминации h². Для качественной оценки этой силы использовали шкалу Чеддока: 0,1—0,3 — слабая; 0,3—0,5 — умеренная; 0,5—0,7 — заметная; 0,7—0,9 — сильная; 0,9—0,99 — очень сильная.

Степень точности исследования определена вероятностью безошибочного прогноза меньшим 0,95%; уровнем значимости p<0,05; использован критерий Стьюдента t=2. Все расчеты выполнены в системе электронных таблиц Microsoft Office Excel.

Попарное сравнение морфометрических данных детей с разными формами основания черепа выявило значимые различия некоторых признаков (табл. 1).

Таблица 1. Размеры затылочных мыщелков и большого отверстия у детей в зависимости от формы основания черепа

Примечание. Различия показателей статистически значимы (p<0,05) между изучаемым параметром у детей * — с мезобазилярной и долихобазилярной формами основания черепа; ** — с долихобазилярной и брахибазилярной формами основания черепа в каждой возрастной группе; *** — с мезобазилярной и брахибазилярной формами основания черепа.

Анализ результатов краниометрии компьютерных томограмм детей без патологии шейного отдела позвоночного столба позволил определить статистически значимые различия между продольным диаметром БО (37,02±1,54 и 34,01±1,20 мм соответственно; p<0,05) у лиц с долихо- и мезобазилярной формами ОЧ. Продольные размеры затылочных мыщелков имели статистически значимые различия слева между группами детей с долихо- и брахибазилярной ФОЧ (21,94±1,0 и 19,46±0,71 мм соответственно; p<0,05), справа — с долихо- и мезобазилярной ФОЧ (20,29±0,73 и 18,86±0,45 мм соответственно; p<0,05). Поперечные размеры не имели статистически значимых различий. Билатеральная асимметрия мыщелков не выявлена.

У детей с рецидивирующим подвывихом С_I—С_II статистически значимые различия выявлены между группами обследованных с долихо- и брахибзилярной ФОЧ (см. табл. 1). Так, средние значения продольного размера затылочных мыщелков справа составили 20,32±0,96 мм и слева 22,30±1,0 мм у лиц с долихоморфной ФОЧ против 22,11±0,69 и 19,70±0,72 мм соответственно у обследованных с брахибазилярной формой (p<0,05).

Анализ литературы позволил предположить наличие связи между морфометрическими показателями затылочных мыщелков и большого отверстия с базилярным указателем, характеризующим ФОЧ. Для подтверждения или опровержения данной гипотезы был проведен однофакторный дисперсионный анализ. Результаты анализа и расчет силы влияния действующего фактора (ФОЧ) на параметры мыщелков затылочной кости (ЗК) и размеры БО показал, что форма основания черепа оказывает влияние на ряд анатомических структур. Так, у детей без патологии ШОПС значения критерия F были выше F табличного (3,1) для продольных размеров затылочных мыщелков: справа — 3,87 (Р=0,04836), слева — 3,26 (Р=0,04311), а также поперечного размера правого мыщелка ЗК — 5,55 (Р=0,00536). Значения эмпирического корреляционного отношения указывали на наличие заметной связи между ФОЧ и продольным размером правого мыщелка ЗК как справа, так и слева (табл. 2). Выявлено умеренное влияние ФОЧ на поперечный размер правого мыщелка ЗК: h² составило 0,336, h²=11,3%. Связь между ФОЧ и размерами БО у обследованных этой группы не определена.

Таблица 2. Результаты однофакторного дисперсионного анализа

Примечание. F — отношение дисперсий; Fкритич. — критерий F Фишера (табличное значение); * — значимые различия между F и F критич.; h — корреляционное отношение; h² — коэффициент детерминации.

У лиц с рецидивируюшим подвывихом в системе С_I—С_II превышение значения критерия F над F табличным определено лишь в случае с поперечным диаметром большого отверстия. Связи ФОЧ с размерами затылочных мыщелков не обнаружено (см. табл. 2).

Проведенный анализ компьютерных томограмм черепа детей 8—12 лет позволил определить статистически значимые различия между продольным диаметром БО у лиц с долихо- и мезобазилярной формами ОЧ, продольными размерами ЗМ между группами обследованных с долихо- и брахибазилярной ФОЧ, справа — с долихо- и мезобазилярной ФОЧ. У детей с рецидивирующим подвывихом С_I—С_II выявлены достоверные различия параметров анатомических структур между группами с долихо- и брахибазилярной ФОЧ. Подтверждением полученных нами данных могут служить результаты краниморфометрических исследований, доказавших с высокой степенью достоверности различия периметра БО на черепах с долихобазилярной ФОЧ с одной стороны и с мезо- и брахибазилярной формой основания с другой, а также преобладание площади ЗМ на черепах с брахибазилярной ФОЧ по сравнению с другими формами основания [11]. Можно предположить, что выявленные у детей с рецидивирующим подвывихом С_I—С_II различия размеров ЗМ только между группами с долихо- и брахибазилярной ФОЧ обусловлено генетически детерминированным несовершенством остеогенеза и нарушением ремоделирования костных структур при системной дисплазии соединительной ткани, имеющейся, как правило, у лиц с рецидивирующим подвывихом С_I—С_II, и проявляющимся максимально в крайних конституциональных типах ОЧ [8, 12].

На основании однофакторного дисперсионного анализа и расчета силы влияния действующего фактора (ФОЧ) на размеры большого отверстия и затылочных мыщелков получены данные о заметной связи между ФОЧ и продольными размерами обоих затылочных мыщелков и умеренной — с поперечным размером правого мыщелка ЗК только у детей без патологии ШОПС. Поскольку в литературе отсутствуют сведения о силе влиянии ФОЧ на структуры затылочной кости, косвенным подтверждением полученных нами результатов могут служить данные исследователей, показавших с помощью корреляционного анализа связь между БУ и размерами БО [11]. Кроме того, этими исследователями доказана зависимость топографических ориентиров затылочных мыщелков от базилярного указателя у взрослых людей, выявлена корреляция расстояний между задним полюсом затылочного мыщелка и опистионом, осями мыщелков, их размерами, формой и расположением от ФОЧ [11]. Выявленная связь ФОЧ с размерами ЗМ БО может быть обусловлена общностью происхождения основания черепа и затылочной кости, входящей в его состав [13].

1. Ряд анатомических структур основания черепа имеют зависимость от формы его основания.

2. Продольный диаметр большого отверстия детей без патологии шейного отдела позвоночного столба имел значимые различия у лиц с долихо- и мезобазилярной формами основания черепа.

3. Продольный размер затылочных мыщелков детей без патологии шейного отдела позвоночного столба достоверно различался у групп обследованных с долихо- и брахибазилярной формой основания черепа слева, а справа — с долихо- и мезобазилярной формой основания черепа.

4. У детей с рецидивирующим подвывихом С_I—С_II выявлены достоверные различия размеров затылочных мыщелков между группами с долихо- и брахибазилярной формой основания черепа.

5. У обследованных без патологии шейного отдела позвоночного столба выявлена связь формой основания черепа: заметная с продольными размерами затылочных мыщелков — справа h=0,548, слева — h=0,502; умеренная — с поперечным размером правого мыщелка затылочной кости: h²=0,336. У детей с патологией шейного отдела позвоночного столба связь структур основания черепа с формой основания черепа не выявлена.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Удочкина Л.А.

Сбор и обработка материала — Нажмудинова О.М., Куртусунов Б.Т.

Статистическая обработка — Воронцова О.И., Удочкина Л.А.

Написание текста — Воронцова О.И., Удочкина Л.А.

Редактирование — Удочкина Л.А., Гончарова Л.А.

Participation of authors:

Concept and design of the study — Udochkina L.A.

Data collection and processing — Nazhmudinova O.M., Kurtusunov B.T.

Statistical processing of the data — Vorontsova O.I., Udochkina L.A.

Text writing — Vorontsova O.I., Udochkina L.A.

Editing — Udochkina L.A., Goncharova L.A.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.