Еричев В.П.

ФГБУ "Научно-исследовательский институт глазных болезней" РАМН, Москва

Панюшкина Л.А.

ФГБНУ «НИИ глазных болезней», ул. Россолимо, 11, А, Б, Москва, Российская Федерация, 119021

Новиков И.А.

Институт клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России, Москва, Россия

Брюхов В.В.

Диффузионно-тензорная магнитно-резонансная томография в диагностике нейродегенеративных изменений зрительного пути при глаукоме

Журнал: Вестник офтальмологии. 2015;131(2): 59-63

Просмотров : 30

Загрузок :

Как цитировать

Еричев В. П., Панюшкина Л. А., Новиков И. А., Брюхов В. В. Диффузионно-тензорная магнитно-резонансная томография в диагностике нейродегенеративных изменений зрительного пути при глаукоме. Вестник офтальмологии. 2015;131(2):59-63. https://doi.org/10.17116/oftalma2015131259-63

Авторы:

Еричев В.П.

ФГБУ "Научно-исследовательский институт глазных болезней" РАМН, Москва

Все авторы (4)

Глаукома — одна из наиболее важных медико-социальных проблем офтальмологии. В России доля глаукомы в нозологической структуре слепоты и слабовидения возросла за 5 лет с 14 до 29% [1]. Столь угрожающая статистика свидетельствует о серьезных трудностях, связанных с пониманием природы глаукомы, а следовательно с диагностикой и лечением этого заболевания.

Ключевым моментом развития глаукомной оптической нейропатии является гибель ганглиозных клеток сетчатки (ГКС) и их аксонов под действием повышенного внутриглазного давления [2]. Около 70% волокон зрительного тракта, формируя ретиногеникулярные пути, заканчиваются в наружном коленчатом теле (НКТ). Таким образом, можно предположить, что НКТ и первичная зрительная кора также вовлечены в патологический процесс. По данным литературы и результатам наших собственных исследований, при глаукоме маркеры нейродегенерации обнаруживаются в центральных отделах зрительного анализатора [3—6].

In vivo атрофию зрительных путей можно диагностировать с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ). В литературе приводятся данные об уменьшении диаметра ретробульбарной части зрительного нерва у пациентов с глаукомой [7—8]. Также описаны атрофические изменения НКТ [9], уменьшение плотности серого вещества мозга в затылочной области, коррелирующее с результатами статической периметрии [10].

Оценить состояние ретробульбарной части зрительного нерва, зрительной лучистости, НКТ и зрительной коры у пациентов с глаукомой стало возможным с появлением методики диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии (ДТ МРТ). Этот метод нашел широкое применение в диагностике рассеянного склероза [11, 12], инсультов различной локализации [13], болезни Альцгеймера [14]. Основан он на измерении величины и направления диффузии молекул воды в веществе мозга. ДТ МРТ позволяет провести количественную оценку состояния проводящих путей головного мозга, а также создать их трехмерную реконструкцию, обнаружить и определить повреждение волокон белого вещества. Основным параметром, получаемым при ДТ МРТ, является фракционная анизотропия (ФА) — величина, отражающая «направленную» организацию структур головного мозга и их целостность [12].

Исследуя зрительный нерв методом ДТ МРТ в эксперименте на крысах в 2007 г., Е. Hui показал уменьшение ФА в случае с глаукомой [15]. Примечательно, что гистологическое исследование подтвердило уменьшение количества аксонов ГКС в зрительном нерве в препаратах пораженного глаза. По данным современной литературы, при проведении ДТ МРТ у пациентов с глаукомой по сравнению с результатами в группе контроля отмечено уменьшение параметра ФА в области зрительного нерва, НКТ и зрительной лучистости [16—20]. В работе F. Garaci [18] была установлена обратная корреляция параметра ФА и стадии глаукомы. В исследовании G. Michelson [19] доказана достоверная корреляция толщины перипапиллярных нервных волокон и Ф.А. Таким образом, изменение индексов ДТ МРТ у пациентов с глаукомой может свидетельствовать об аксональной дегенерации на уровне центральной нервной системы (ЦНС) и атрофии проводящих путей зрительного анализатора.

Однако на настоящий момент нет убедительных данных о соответствии изменений в ЦНС, определяемых с помощью МРТ, структурным и функциональным изменениям сетчатки и зрительного нерва у больных с глаукомой.

Цель настоящей работы — изучение нейродегенеративных изменений НКТ и зрительной лучистости при глаукоме с помощью метода ДТ МРТ.

Материал и методы

В клиническое исследование вошли 16 пациентов в возрасте от 61 до 78 лет (средний возраст 72 года), которые были разделены на 2 группы по нозологическому принципу. В основную группу включены 12 пациентов с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) различных стадий, в группу контроля — 4 пациента без офтальмологической патологии. Клинико-демографическая характеристика пациентов представлена в табл. 1. МРТ выполняли на магнитно-резонансном томографе Magnetom Avanto («Siemens», Германия) с величиной индукции магнитного поля 1,5 Тл.

Таблица 1. Клинико-демографическая характеристика пациентов, обследуемых при помощи ДТ МРТ

Все стандартные исследования проводили в аксиальной и сагиттальной плоскостях с толщиной срезов 5 мм и межсрезовым интервалом 1,5 мм. Обследование головного мозга включало в себя как стандартные (T1, T2, MPR), так и специальные режимы (диффузионно-взвешенные изображения с построением карт дифузионно-тензорной трактографии). Полученные данные переносили на рабочую станцию Syngo Siemens, где на сгенерированных картах фракционной анизотропии у каждого больного вручную были выделены симметричные области интереса, соответствующие расположению НКТ и зрительной лучистости. Полученные таким методом значения ФА при трехкратном выделении у одного пациента имели сильный разброс. Учитывая небольшую группу исследования и недостоверность получаемых данных, перед нами встала задача разработки метода объективной оценки ФА у пациентов с ПОУГ.

В НИИ глазных болезней была разработана собственная программа по обработке данных ДТ МРТ «Анализатор фракционной анизотропии». Программа автоматически по характеру вокселей в аксиальной проекции распознает зону, имеющую преимущественно дорсовентральную направленность. Исследователь грубо задает границы протяженности исследуемого объекта. После этого программа выделяет ряд профилей, поперечных к исследуемой структуре (X1, X2, X3 … Xn), и находит в каждом профиле воксель с максимальным значением абсолютной анизотропии. Совокупность выявленных в каждом профиле вокселей используется для статистического описания ФА всего объекта.

В конечном итоге значения ФА и ΔФA, определяемые в трех срезах (12, 13 и 14) для НКТ и зрительной лучистости каждого из полушарий, заносили в таблицу Microsoft Exel 2010 и проводили статистическую обработку.

Всем пациентам выполняли статическую автоматическую периметрию (САП) на анализаторе полей зрения Humphrey Visual Field Analyzer II (HFA II) 750 i («Carl Zeiss», Германия) по пороговым программам 30−2 и 60−4. Морфометрические параметры зрительного нерва вычисляли с помощью лазерной сканирующей ретинотомографии на аппарате HRT III. Также выполняли оптическую когерентную томографию (ОКТ) сетчатки и зрительного нерва на аппарате RTVue — 100 («Optovue», США), используя протоколы MM5, GCC, ONH и RNFL.

Статистический анализ и оценку получаемых результатов проводили с помощью программы Statistica 8.0. При сравнении двух независимых групп по количественному признаку использовали U-критерий Манна—Уитни. Взаимосвязи между показателями оценивали с помощью рангового анализа корреляции двух признаков по Спирмену.

Результаты и обсуждение

С использованием разработанной нами программы «Анализатор фракционной анизотропии» были вычислены 2 параметра: ФА и изменчивость ФА (ΔФA) для правого и левого НКТ и зрительной лучистости в трех срезах (12, 13 и 14). Уменьшение Ф.А. и увеличение ΔФA расценивали как критерии нарушения целостности проводящих путей вследствие нарушения аксонального транспорта.

При статистической обработке полученных данных было выявлено достоверное снижение ФА в нижнем срезе (ФA 14) у пациентов с глаукомой по сравнению с аналогичным показателем в группе контроля (медианы значений 0,74 и 0,77 соответственно, р<0,01, критерий Манна—Уитни) (см. рисунок).

Сравнение параметра фракционной анизотропии НКТ и зрительной лучистости (нижний срез) в группе с ПОУГ и группе контроля.

Был произведен попарный корреляционный анализ во всех срезах раздельно для каждого глаза. В качестве весового параметра, показывающего среднюю значимость связей, были взяты средние абсолютные значения корреляции по Пирсону для структур мозга со всеми морфометрическими параметрами. При сопоставлении результатов ДТ МРТ и данных офтальмологического обследования (статическая периметрия, HRT, ОКТ) нами была выявлена следующая закономерность: ФA и ΔФA, измеренные в среднем срезе каждого из полушарий (ФА 13 и ΔФA 13), коррелировали с показателями ипсилатерального глаза; ФA и ΔФA, измеренные в нижнем срезе каждого из полушарий (ФA 14 и ΔФA 14), коррелировали с показателями контралатерального глаза. Обнаруженные закономерности позволили нам говорить о топографии перекрещенных и неперекрещенных волокон зрительного тракта в НКТ и зрительной лучистости по результатам ДТ МРТ и ожидать соответствующей взаимосвязи морфофункциональных, морфометрических параметров сетчатки и зрительного нерва и параметров ДТ МРТ.

При проведении корреляционного анализа Спирмена была установлена средняя и сильная значимая корреляция ΔФA 14 и стадии глаукомы, средней толщины комплекса ГКС (GCC Average), индексов FLV и GLV, толщины перипапиллярных нервных волокон (RNFL Average) (по данным ОКТ), площади НРП (по данным HRT), индексов MD и PSD (по данным САП). Результаты приведены в табл. 2 и 3 для правого и левого глаза соответственно.

Таблица 2. Корреляция морфометрических, морфофункциональных параметров правого глаза и результатов ДТ МРТ Примечание. * — р<0,05 — значимая корреляция.

Таблица 3. Корреляция морфометрических, морфофункциональных параметров левого глаза и результатов ДТ МРТ Примечание. * — р<0,05 — значимая корреляция; ** — р<0,01 — высокая значимая корреляция.

Таким образом, можно говорить о статистически достоверной связи параметра ΔФА, определяемого с помощью ДТ МРТ, и морфометрических, морфофункциональных параметров, определяемых с помощью HRT, ОКТ и САП при глаукоме. Высокая корреляция между параметром ΔФA и стадией глаукомы свидетельствует о распространении нейродегенеративного процесса на зрительные центры при прогрессировании заболевания.

Заключение

Снижение ФА наружного коленчатого тела и зрительной лучистости у пациентов с глаукомой можно расценивать как показатель аксональной дегенерации на уровне зрительных центров. Полученные нами высокая и средняя корреляции продольной изменчивости ФА и морфометрических, морфофункциональных параметров сетчатки и зрительного нерва служат подтверждением взаимосвязи изменений, происходящих на уровне глаза, и изменений, регистрируемых в зрительных центрах. Таким образом, с помощью ДТ МРТ in vivo можно определить распространение нейродегенеративного процесса на структуры ЦНС при прогрессировании глаукомы.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: В.Е., Л.П., И.Н.

Сбор и обработка материала: Л.П., В.Б.

Статистическая обработка: И.Н.

Написание текста: Л.П., И.Н.

Редактирование: В.Е.

Конфликт интересов отсутствует.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail